<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD Journal Publishing DTD v2.3 20070202//EN" "journalpublishing.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="2.3" xml:lang="EN" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
<front>
<journal-meta>
<journal-id journal-id-type="publisher-id">Front. Energy Res.</journal-id>
<journal-title>Frontiers in Energy Research</journal-title>
<abbrev-journal-title abbrev-type="pubmed">Front. Energy Res.</abbrev-journal-title>
<issn pub-type="epub">2296-598X</issn>
<publisher>
<publisher-name>Frontiers Media S.A.</publisher-name>
</publisher>
</journal-meta>
<article-meta>
<article-id pub-id-type="publisher-id">859075</article-id>
<article-id pub-id-type="doi">10.3389/fenrg.2022.859075</article-id>
<article-categories>
<subj-group subj-group-type="heading">
<subject>Energy Research</subject>
<subj-group>
<subject>Original Research</subject>
</subj-group>
</subj-group>
</article-categories>
<title-group>
<article-title>View Factors in Horizontal Plane Fixed-Mode Solar PV Fields</article-title>
<alt-title alt-title-type="left-running-head">Nassar et al.</alt-title>
<alt-title alt-title-type="right-running-head">View Factors in Solar Fields</alt-title>
</title-group>
<contrib-group>
<contrib contrib-type="author" corresp="yes">
<name>
<surname>Nassar</surname>
<given-names>Yasser F.</given-names>
</name>
<xref ref-type="aff" rid="aff1">
<sup>1</sup>
</xref>
<xref ref-type="corresp" rid="c001">&#x2a;</xref>
<uri xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/1644765/overview"/>
</contrib>
<contrib contrib-type="author">
<name>
<surname>El-Khozondar</surname>
<given-names>Hala J.</given-names>
</name>
<xref ref-type="aff" rid="aff2">
<sup>2</sup>
</xref>
<uri xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/1718622/overview"/>
</contrib>
<contrib contrib-type="author">
<name>
<surname>Belhaj</surname>
<given-names>Said O.</given-names>
</name>
<xref ref-type="aff" rid="aff3">
<sup>3</sup>
</xref>
<uri xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/1748354/overview"/>
</contrib>
<contrib contrib-type="author">
<name>
<surname>Alsadi</surname>
<given-names>Samer Y.</given-names>
</name>
<xref ref-type="aff" rid="aff4">
<sup>4</sup>
</xref>
<uri xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/1783249/overview"/>
</contrib>
<contrib contrib-type="author">
<name>
<surname>Abuhamoud</surname>
<given-names>Nassir M.</given-names>
</name>
<xref ref-type="aff" rid="aff5">
<sup>5</sup>
</xref>
<uri xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/1783219/overview"/>
</contrib>
</contrib-group>
<aff id="aff1">
<sup>1</sup>
<institution>Department of Mechanical and Renewable Energy Engineering</institution>, <institution>Faculty of Engineering</institution>, <institution>Wadi Alshatti University</institution>, <addr-line>Brack</addr-line>, <country>Libya</country>
</aff>
<aff id="aff2">
<sup>2</sup>
<institution>Department of Electrical Engineering</institution>, <institution>Islamic University of Gaza</institution>, <addr-line>Gaza</addr-line>, <country>Palestine</country>
</aff>
<aff id="aff3">
<sup>3</sup>
<institution>Center for Solar Energy Research and Studies</institution>, <addr-line>Tripoli</addr-line>, <country>Libya</country>
</aff>
<aff id="aff4">
<sup>4</sup>
<institution>Department of Electrical Engineering</institution>, <institution>Palestine Technical University-Kadoorie</institution>, <addr-line>Tulkarm</addr-line>, <country>Palestine</country>
</aff>
<aff id="aff5">
<sup>5</sup>
<institution>Department of Electrical and Electronic Engineering</institution>, <institution>Faculty of Engineering</institution>, <institution>Wadi Alshatti University</institution>, <addr-line>Brack</addr-line>, <country>Libya</country>
</aff>
<author-notes>
<fn fn-type="edited-by">
<p>
<bold>Edited by:</bold> <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/988977/overview">K Sudhakar</ext-link>, Universiti Malaysia Pahang, Malaysia</p>
</fn>
<fn fn-type="edited-by">
<p>
<bold>Reviewed by:</bold> <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/105708/overview">Daniel Tudor Cotfas</ext-link>, Transilvania University of Bra&#x219;ov, Romania</p>
<p>
<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/105037/overview">Boon Han Lim</ext-link>, University of Technology Malaysia, Malaysia</p>
</fn>
<corresp id="c001">&#x2a;Correspondence: Yasser F. Nassar, <email>y.nassar@wau.edu.ly</email>
</corresp>
<fn fn-type="other">
<p>This article was submitted to Solar Energy, a section of the journal Frontiers in Energy Research</p>
</fn>
</author-notes>
<pub-date pub-type="epub">
<day>11</day>
<month>05</month>
<year>2022</year>
</pub-date>
<pub-date pub-type="collection">
<year>2022</year>
</pub-date>
<volume>10</volume>
<elocation-id>859075</elocation-id>
<history>
<date date-type="received">
<day>20</day>
<month>01</month>
<year>2022</year>
</date>
<date date-type="accepted">
<day>31</day>
<month>03</month>
<year>2022</year>
</date>
</history>
<permissions>
<copyright-statement>Copyright &#xa9; 2022 Nassar, El-Khozondar, Belhaj, Alsadi and Abuhamoud.</copyright-statement>
<copyright-year>2022</copyright-year>
<copyright-holder>Nassar, El-Khozondar, Belhaj, Alsadi and Abuhamoud</copyright-holder>
<license xlink:href="http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">
<p>This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (CC BY). The use, distribution or reproduction in other forums is permitted, provided the original author(s) and the copyright owner(s) are credited and that the original publication in this journal is cited, in accordance with accepted academic practice. No use, distribution or reproduction is permitted which does not comply with these terms.</p>
</license>
</permissions>
<abstract>
<p>In solar PV fields, solar photovoltaic panels are typically arranged in parallel rows one after the other. This arrangement introduces variations in the distribution of solar irradiance over the entire field, compared to measurements recorded at meteorological weather stations and data obtained from climatic database platforms. This is due to the difference in the view factors between the rows of the solar PV field and a single surface, as well as the presence of shade on rear sides and in the space separating the rows. These phenomena combined will reduce the intensity of solar irradiance incident on the PV solar field; consequently will reduce the energy yields. Accurate estimation of solar radiation on solar fields requires knowledge of the sky, ground, and rear side of the preceding row view factors, and an estimation of the time and space occupied by the row&#x2019;s shadow. Prior literature has addressed this issue using two-dimensional (2-D) techniques such as the crossed-strings method (CSM). This study developed a novel three-dimensional (3-D) analysis in addition to numerical analysis to determine the view factors associated with solar fields. The study uses both isotropic and anisotropic transposition analyses to determine solar irradiance incident on the solar field with varying tilt angles of solar panels and distance separating the rows (distance aspect ratio) for several latitudes. The present research also tested the validity of the CSM for wide ranges of distance separating rows and length aspect ratios, the obtained results show that the CSM shows good agreements in both sky and ground view factor in the range of length aspect ratio greater than one. But the CSM fails in rear-side view factor in the design ranges of PV solar fields, where the error rate was found about 11%, this result is important in the case of bifacial PV solar systems. Also, the present work compared the solar irradiance calculated for a single surface with that incident on a PV solar field for wide range of sky conditions and latitudes. The obtained results ensure the accuracy of using the solar irradiance incident on a single surface data for low latitudes and for most sky conditions for PV rooftop solar systems as well as PV solar fields. While it has remarked a large error in the case of cloudy skies, where the error rate exceeded 17% in the case of aspect ratio equals to 1.5 and about 15.5% in the aspect ratio of 2.0.</p>
</abstract>
<kwd-group>
<kwd>solar PV field</kwd>
<kwd>view factor</kwd>
<kwd>rooftop solar PV installations</kwd>
<kwd>solar irradiance in solar PV fields</kwd>
<kwd>sky view factor</kwd>
<kwd>ground view factor</kwd>
</kwd-group>
</article-meta>
</front>
<body>
<sec id="s1">
<title>1 Introduction</title>
<p>The performance prediction of any engineering system is an important step in the designing process, especially in solar fields (thermal or photovoltaic). As it is important to estimate the sizing of solar panels, number of rows, distance separating rows, and tilt and azimuth angles of the panels (<xref ref-type="bibr" rid="B22">Nassar, 2006</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B3">Alsadi and Nassar, 2017a</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B27">Seme et al., 2019</xref>). The solar irradiation incident on a tilted single surface consists from three components; direct beam, sky diffuse, and ground-reflected solar irradiation. While the situation in the solar fields is different, excluding the first row of solar panels in the solar filed, the solar radiation on the rest of panels consists of direct beam, sky diffuse, ground reflected, and rear surface reflected irradiation. The amounts of the sky diffuse, ground reflected, and rear surface-reflected irradiation captured by the PV panels depend on the view factor of panels to sky, ground, and rear surface (<xref ref-type="bibr" rid="B22">Nassar, 2006</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B7">Appelbaum, 2018</xref>). The view factors are used commonly in analyzing radiative heat transfer of many energy engineering applications. An online compilation of view factors for over 300 common geometries is provided by <xref ref-type="bibr" rid="B16">Howell (2016</xref>), and the list is regularly updated with new geometries. View factor plays a crucial role in transferring irradiances from horizontal planes to tilted planes (<xref ref-type="bibr" rid="B8">Arias-Rosales and LeDuc, 2020</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B20">Nassar et al., 2020</xref>). A recently developed numerical&#x2013;analytical model by <xref ref-type="bibr" rid="B23">Nassar (2020</xref>) is used to facilitate the simulation of all types of solar fields. The sky diffuse transposition models are considered as examples of view factor models (<xref ref-type="bibr" rid="B8">Arias-Rosales and LeDuc, 2020</xref>), several models are presented in literature to measure the sky diffuse view factor, that is, Liu-Jordan, Klucher, Perez, Hay, and Reindl models (<xref ref-type="bibr" rid="B18">Mubarak et al., 2017</xref>). The Liu-Jordan model is considered the most prominent and oldest definitions (<xref ref-type="bibr" rid="B17">Liu and Jordan, 1961</xref>).</p>
<p>In the literature, several studies have performed, in which the view factor is used to estimate the diffuse radiation. <xref ref-type="bibr" rid="B2">Alam et al (2019</xref>) performed a numerical comparison study applied to several building depending on the view factor where radiative exchange takes place between surfaces such as ground and vertical walls or ground and sloping thermal or photovoltaic collectors. <xref ref-type="bibr" rid="B3">Alsadi and Nassar (2017a</xref>) performed a theoretical study using the view factor to analyze the solar field with a fixed reflector placed on the back-side top of the preceding row. <xref ref-type="bibr" rid="B7">Appelbaum (2018</xref>) presented an analytical expressions and numerical values of view factors between collectors to sky, between opposite collectors, and between collectors to shaded and not shaded grounds, for the front and rear sides of the collectors deployed on the horizontal and inclined planes. The complexity in handling the ground albedo for the entire solar field compared to a single-row array or the first row of a solar field arose from the inherent differences in the sky and ground view factors among the solar field rows and the presence of shadows in the space separating the rows was discussed in <xref ref-type="bibr" rid="B4">Alsadi and Nassar (2017b</xref>); <xref ref-type="bibr" rid="B31">Alsadi and Nassar (2019</xref>).</p>
<p>To numerically solve the assigned model, various authors derived different methods to calculate the view factor. But the most commonly used methods are as follows: 1) direct integration method; 2) unit sphere method; 3) ray casting method; 4) cross string method; 5) Monte Carlo method; and 6) algebraic rule and matrix formulation (<xref ref-type="bibr" rid="B14">Gupta et al., 2017</xref>). Among all the aforementioned techniques, the crossed-string method (CSM) is the most widely used to determine the view factors of the sky and the ground as seen by the rows of the solar PV field (<xref ref-type="bibr" rid="B5">Alsadi and Nassar, 2016</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B4">Alsadi and Nassar, 2017b</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B7">Appelbaum, 2018</xref>).</p>
<p>Most studies relating to view factors were reviewed in <xref ref-type="bibr" rid="B7">Appelbaum (2018</xref>). View factors of PV panels on rooftops of buildings were reported in <xref ref-type="bibr" rid="B6">Appelbaum and Aronescu (2016</xref>), and view factors of solar collectors deployed on horizontal, inclined, and step-like planes were discussed in <xref ref-type="bibr" rid="B11">Nassar and Alsadi (2016)</xref>. All previously mentioned studies addressed the solar PV field as a two-dimensional problem. In general, two-dimensional analysis is based on the hypothesis that the length of a row is infinitely longer than its height (<xref ref-type="bibr" rid="B6">Appelbaum and Aronescu, 2016</xref>). Although this assumption might be considered reasonable for large solar PV fields, the same cannot be said for rooftop solar PV installations. The installation of solar PV on rooftops of buildings is becoming more widespread and can be a solution to the energy problem in many countries (<xref ref-type="bibr" rid="B12">Nassar and Alsadi, 2019</xref>).</p>
<p>The present study distinguishes from its predecessors is the use of three-dimensional analysis to address the problem comprehensively, making it applicable to any type of solar field. A key finding of this work is the outline of two approaches to estimate solar irradiance incident on solar field rows for isotropic and anisotropic skies, something that has not thus far been studied, to the best of our knowledge. This represents the significance of the present research.</p>
<p>The rest of the article is further organized as follows: the theoretical framework of the study is outlined in <xref ref-type="sec" rid="s2">section 2</xref>. The obtained results have been demonstrated graphically by several means and discussed in <xref ref-type="sec" rid="s3">section 3</xref>. While <xref ref-type="sec" rid="s4">section 4</xref> deals with the calculation of the solar irradiation incident on a solar field located in Tripoli city, Libya and Ankara city, Turkey as case studies for low and high latitudes sites. The conclusions drawn from the research are outlined in <xref ref-type="sec" rid="s5">Section 5</xref>. Finally, the study is finished with a list of cited works.</p>
</sec>
<sec id="s2">
<title>2 Mathematical Modeling</title>
<p>In this section, the mathematical modeling of the problem is presented. It starts with defining the view factors, and then followed by introducing the analysis of the two-dimensional (2-D) and three-dimensional (3-D) view factors.</p>
<sec id="s2-1">
<title>2.1 Definition and Algebra of the View Factors</title>
<p>In the literature, the view factor <inline-formula id="inf1">
<mml:math id="m1">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is defined as the fraction of radiation leaving surface <inline-formula id="inf2">
<mml:math id="m2">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> that is directly striking surface <inline-formula id="inf3">
<mml:math id="m3">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> (<xref ref-type="bibr" rid="B29">Vuji&#x10d;i&#x107; et al., 2016</xref>). The view factor has properties that are important in analyzing and solving view factor problems, which are expressed as follows (<xref ref-type="bibr" rid="B9">Baehr and Karl, 2011</xref>):<disp-formula id="e1">
<mml:math id="m4">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtext>The&#xa0;reciprocity&#xa0;rule</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(1)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e2">
<mml:math id="m5">
<mml:mrow>
<mml:munderover>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
</mml:mstyle>
<mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:munderover>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtext>The&#xa0;summation&#xa0;rule</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(2)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e3">
<mml:math id="m6">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtext>The&#xa0;superposition&#xa0;rule</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(3)</label>
</disp-formula>
</p>
</sec>
<sec id="s2-2">
<title>2.2 Two-Dimensional (2-D) Approach for Calculation of the View Factors</title>
<p>In this work, the crossed-strings method (CSM) approach is considered for two-dimensional (2-D) analysis of view factors. CSM is considered as a widely used approach for 2-D analysis. In particular, CSM is applied to geometries that are very long in one direction relative to the other directions. By attaching strings between corners, as illustrated in <xref ref-type="fig" rid="F1">Figure 1</xref>, the view factor between two surfaces can be expressed as follows (<xref ref-type="bibr" rid="B11">Nassar and Alsadi, 2016</xref>):<disp-formula id="e4">
<mml:math id="m7">
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>o</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>o</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mi>o</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">so</mml:mi>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="true">&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="true">&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="true">&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="true">&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="true">&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:math>
<label>(4)</label>
</disp-formula>
</p>
<fig id="F1" position="float">
<label>FIGURE 1</label>
<caption>
<p>Definition of the crossed-strings method for two surfaces of infinite length.</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fenrg-10-859075-g001.tif"/>
</fig>
<p>According to this definition, the view factors may be derived and expressed as follows (<xref ref-type="bibr" rid="B11">Nassar and Alsadi, 2016</xref>):<disp-formula id="e5">
<mml:math id="m8">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>o</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>&#x3b2;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mfrac>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(5)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e6">
<mml:math id="m9">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>o</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>&#x3b2;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mfrac>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(6)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e7">
<mml:math id="m10">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>W</mml:mi>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>W</mml:mi>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>o</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>&#x3b2;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mi>&#x3b2;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(7)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e8">
<mml:math id="m11">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>W</mml:mi>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>W</mml:mi>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>o</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>&#x3b2;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mi>&#x3b2;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(8)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e9">
<mml:math id="m12">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>W</mml:mi>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>o</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>&#x3b2;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mi>&#x3b2;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>W</mml:mi>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>o</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>&#x3b2;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mi>&#x3b2;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mfrac>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>W</mml:mi>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(9)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>In the earlier mentioned relations, <inline-formula id="inf4">
<mml:math id="m13">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is the first row to the sky view factor, <inline-formula id="inf5">
<mml:math id="m14">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is the first row to the ground view factor, <inline-formula id="inf6">
<mml:math id="m15">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is second and the succeeding rows to the sky view factor, <inline-formula id="inf7">
<mml:math id="m16">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is second and the succeeding rows to the ground view factor, and <inline-formula id="inf8">
<mml:math id="m17">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is the second row to rear surface of the first row view factor. Considering the length of the solar panels (<italic>L</italic>), the view factor can be calculated for different designs.</p>
</sec>
<sec id="s2-3">
<title>2.3 Three-Dimensional (3-D) Approach for Calculation of View Factors</title>
<p>For further improvement of predicated energy yields, costs, and optimum design, a 3-D analysis is adopted to accurately calculate view factors of solar PV fields. A schematic diagram for a successive solar collector in a solar field is shown in <xref ref-type="fig" rid="F2">Figure 2</xref>. <xref ref-type="fig" rid="F2">Figure 2</xref> displays all view factors that are associated with a horizontal plane PV field at an instant of time, which will be the reference to the rest of the discussion. All the nomenclature of view factors that is related to a horizontal plane fixed-mode solar PV field at any moment of time is also displayed in <xref ref-type="fig" rid="F2">Figure 2</xref>.</p>
<fig id="F2" position="float">
<label>FIGURE 2</label>
<caption>
<p>View factors of a horizontal plane solar PV field at an instant of time.</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fenrg-10-859075-g002.tif"/>
</fig>
<p>For further analysis, the view factor expressions in <xref ref-type="bibr" rid="B23">Nassar (2020</xref>) have been reformed to match the geometry of the solar PV field depicted in <xref ref-type="fig" rid="F2">Figure 2</xref>, as displayed in <xref ref-type="table" rid="T1">Table 1</xref>. It is worth mentioning that the multi-integration expressions in <xref ref-type="table" rid="T1">Table 1</xref> have no mathematical solution yet and can be evaluated <italic>via</italic> numerical techniques only.</p>
<table-wrap id="T1" position="float">
<label>TABLE 1</label>
<caption>
<p>Expressions for view factors depicted in <xref ref-type="fig" rid="F2">Figure 2</xref>.</p>
</caption>
<table>
<thead valign="top">
<tr>
<th align="left">Definition</th>
<th align="center">Expression</th>
<th align="center">Source</th>
<th align="center">Eq. No</th>
</tr>
</thead>
<tbody valign="top">
<tr>
<td align="left">Top surface of the first row to the ground</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf9">
<mml:math id="m18">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>o</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>&#x3b2;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td>
<xref ref-type="bibr" rid="B25">Refschneider (1967)</xref> <xref ref-type="table-fn" rid="Tfn1">&#x2020;</xref>
</td>
<td align="char" char="(">(10)</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Top surface of the first row to the sky</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf10">
<mml:math id="m19">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>o</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>&#x3b2;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td>derived from <xref ref-type="disp-formula" rid="e2">Eq. 2</xref>
</td>
<td align="char" char="(">(11)</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Top surface of the second row to the rear surface of first row</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf11">
<mml:math id="m20">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mi>W</mml:mi>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:munderover>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
</mml:mstyle>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mi>W</mml:mi>
</mml:munderover>
<mml:munderover>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
</mml:mstyle>
<mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:munderover>
<mml:munderover>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
</mml:mstyle>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mi>W</mml:mi>
</mml:munderover>
<mml:munderover>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
</mml:mstyle>
<mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:munderover>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mi>&#x3b2;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c0;</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mi>&#x3b2;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td>modified from <xref ref-type="bibr" rid="B26">Rehman and Uzair (2017)</xref>
</td>
<td align="char" char="(">(12)</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Top surface of the second row to space separating the rows</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf12">
<mml:math id="m21">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mi>W</mml:mi>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:munderover>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
</mml:mstyle>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mi>W</mml:mi>
</mml:munderover>
<mml:munderover>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
</mml:mstyle>
<mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:munderover>
<mml:munderover>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
</mml:mstyle>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
</mml:munderover>
<mml:munderover>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
</mml:mstyle>
<mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:munderover>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mi>&#x3b2;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c0;</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>o</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>&#x3b2;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td>modified from <xref ref-type="bibr" rid="B25">Refschneider (1967)</xref>
</td>
<td align="char" char="(">(13)</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Top surface of the second row to unshaded space-separating rows</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf13">
<mml:math id="m22">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mi>W</mml:mi>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:munderover>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
</mml:mstyle>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mi>W</mml:mi>
</mml:munderover>
<mml:munderover>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
</mml:mstyle>
<mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:munderover>
<mml:munderover>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
</mml:mstyle>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>Z</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:munderover>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
</mml:mstyle>
<mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:munderover>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mi>&#x3b2;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c0;</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>o</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>&#x3b2;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td>modified from <xref ref-type="bibr" rid="B25">Refschneider (1967)</xref>
</td>
<td align="char" char="(">(14)</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Top surface of the second row to the shaded space-separating rows</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf14">
<mml:math id="m23">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td>derived from <xref ref-type="disp-formula" rid="e3">Eq. 3</xref>
</td>
<td align="char" char="(">(15)</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Top surface of the second row to sky</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf15">
<mml:math id="m24">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td>derived from <xref ref-type="disp-formula" rid="e3">Eq. 3</xref>
</td>
<td align="char" char="(">(16)</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Ground surrounding surface A<sub>2</sub>, seen but not included in space-separating rows</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf16">
<mml:math id="m25">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td>derived from <xref ref-type="disp-formula" rid="e3">Eq. 3</xref>
</td>
<td align="char" char="(">(17)</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Rear surface of the first row to sky</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf17">
<mml:math id="m26">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>o</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>&#x3b2;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td>modified from <xref ref-type="disp-formula" rid="e3">Eq. 3</xref>
</td>
<td align="char" char="(">(18)</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Rear surface of the first row to the second row</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf18">
<mml:math id="m27">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td>derived from <xref ref-type="disp-formula" rid="e1">Eq. 1</xref>
</td>
<td align="char" char="(">(19)</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Rear surface of the first row to space-separating rows</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf19">
<mml:math id="m28">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mi>W</mml:mi>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:munderover>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
</mml:mstyle>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mi>W</mml:mi>
</mml:munderover>
<mml:munderover>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
</mml:mstyle>
<mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:munderover>
<mml:munderover>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
</mml:mstyle>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
</mml:munderover>
<mml:munderover>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
</mml:mstyle>
<mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:munderover>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mi>&#x3b2;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c0;</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>o</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>&#x3b2;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td>
<xref ref-type="bibr" rid="B25">Refschneider (1967)</xref>
</td>
<td align="char" char="(">(20)</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Rear surface of the first row to unshaded ground</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf20">
<mml:math id="m29">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mi>W</mml:mi>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:munderover>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
</mml:mstyle>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mi>W</mml:mi>
</mml:munderover>
<mml:munderover>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
</mml:mstyle>
<mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:munderover>
<mml:munderover>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
</mml:mstyle>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>Z</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:munderover>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
</mml:mstyle>
<mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:munderover>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mi>&#x3b2;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c0;</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>o</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>&#x3b2;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td>
<xref ref-type="bibr" rid="B25">Refschneider (1967)</xref>
</td>
<td align="char" char="(">(21)</td>
</tr>
</tbody>
</table>
<table-wrap-foot>
<fn id="Tfn1">
<label>a</label>
<p>
<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://web.engr.uky.edu/rtl/Catalog/sectionc/C-9.html">https://web.engr.uky.edu/rtl/Catalog/sectionc/C-9.html</ext-link>
</p>
</fn>
</table-wrap-foot>
</table-wrap>
<p>The integrals in <xref ref-type="disp-formula" rid="inf12">Eq. 12</xref>&#x2013;<xref ref-type="disp-formula" rid="inf14">14</xref>, <xref ref-type="disp-formula" rid="inf20">20</xref>, <xref ref-type="disp-formula" rid="inf21">21</xref> are partially solved with one term remaining unsolved. The unsolved term is solved in this work numerically by means of the Gaussian quadrature five-point rule as shown in <xref ref-type="app" rid="app1">Appendix A1</xref>.</p>
</sec>
<sec id="s2-4">
<title>2.4 Calculation of Shadow in Space-Separating Rows</title>
<p>In solar PV fields, shadow has a great effect on the ground view factor for the second and subsequent rows. <xref ref-type="fig" rid="F3">Figure 3</xref> presents a schematic for two plates in subsequent rows where the distance separates the rows (d) has the shaded zone (Z<sub>1</sub>) and the unshaded zone (Z<sub>2</sub>). For the solar field, the estimation of the effect of shadow is extensively studied (<xref ref-type="bibr" rid="B13">Groumpos and Khouzam, 1987</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B19">Nassar et al., 2008</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B31">Alsadi and Nassar, 2019</xref>). A general expression for shadow geometry in all types of solar fields is given in <xref ref-type="bibr" rid="B31">Alsadi and Nassar (2019)</xref>. In <xref ref-type="fig" rid="F3">Figure 3</xref>, it can be seen that the length of the shadow in the space separating the rows is much longer than its width. Thus, it can be assumed that the shadow is of rectangle shape, resulting in simplifying the problem without significant effect on the results.</p>
<fig id="F3" position="float">
<label>FIGURE 3</label>
<caption>
<p>Graphical representation of the shaded and unshaded zones in a solar field.</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fenrg-10-859075-g003.tif"/>
</fig>
<p>
<xref ref-type="disp-formula" rid="inf22">Eq. 22</xref> and <xref ref-type="disp-formula" rid="e23">23</xref> present the shaded <italic>g</italic>
<sub>
<italic>1</italic>
</sub> and unshaded <italic>g</italic>
<sub>
<italic>2</italic>
</sub> zone lengths in terms of dimensionless ratio of lengths <italic>Z</italic>
<sub>
<italic>1</italic>
</sub> and <italic>Z</italic>
<sub>
<italic>2</italic>
</sub> of the shaded and unshaded zones with respect to the distance separating the rows (<italic>d</italic>).<disp-formula id="e23">
<mml:math id="m30">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>Z</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mi>W</mml:mi>
<mml:mi>d</mml:mi>
</mml:mfrac>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>o</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>&#x3b2;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mi>W</mml:mi>
<mml:mi>d</mml:mi>
</mml:mfrac>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mi>&#x3b2;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>o</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2205;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c8;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>{</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>Z</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x3c;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>;</mml:mo>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>Z</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>Z</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x3e;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>;</mml:mo>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>Z</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(22)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e24">
<mml:math id="m31">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>Z</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>Z</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
</mml:mfrac>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>{</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>Z</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x3c;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>;</mml:mo>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>Z</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>Z</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x3e;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>;</mml:mo>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>Z</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(23)</label>
</disp-formula>
</p>
</sec>
</sec>
<sec sec-type="results|discussion" id="s3">
<title>3 Results and Discussion</title>
<sec id="s3-1">
<title>3.1 First Row View Factors</title>
<p>To determine the incident solar radiation on the first row of a solar field and its view factor, it is treated as a single-tilted surface.</p>
<sec id="s3-1-1">
<title>3.1.1 <inline-formula id="inf21">
<mml:math id="m32">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</title>
<p>The <inline-formula id="inf22">
<mml:math id="m33">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> presents the first row to the ground view factor in which <italic>g</italic> refers to the ground surface seen by the first-row surface <italic>A</italic>
<sub>
<italic>1</italic>
</sub>. Assuming the ground surface in front and on either sides of the first row is unshaded, the value of <inline-formula id="inf23">
<mml:math id="m34">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is constant and depends only on the row tilt angle <italic>&#x3b2;</italic>, which can be calculated by <xref ref-type="disp-formula" rid="inf10">Eq. 10</xref>. <xref ref-type="disp-formula" rid="inf10">Eq. 10</xref> shows that <inline-formula id="inf24">
<mml:math id="m35">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is directly proportional to the tilt angle <italic>&#x3b2;</italic>.</p>
</sec>
<sec id="s3-1-2">
<title>3.1.2 <inline-formula id="inf25">
<mml:math id="m36">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</title>
<p>The <inline-formula id="inf26">
<mml:math id="m37">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>is the first row to sky view factor. It has a constant value and can only be affected by the row tilt angle <italic>&#x3b2;</italic>. It is clear from <xref ref-type="disp-formula" rid="inf11">Eq. 11</xref> that <inline-formula id="inf27">
<mml:math id="m38">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is inversely proportional to the tilt angle <italic>&#x3b2;</italic>.</p>
</sec>
</sec>
<sec id="s3-2">
<title>3.2 Second Row View Factors</title>
<p>Numerous values of the second row view factors&#x2019; contour representation are plotted in <xref ref-type="fig" rid="F4">Figures 4</xref>&#x2013;<xref ref-type="fig" rid="F7">7</xref>.</p>
<fig id="F4" position="float">
<label>FIGURE 4</label>
<caption>
<p>Contour representation of <inline-formula id="inf28">
<mml:math id="m39">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> as a function of the aspect ratio <inline-formula id="inf29">
<mml:math id="m40">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mi>W</mml:mi>
<mml:mi>d</mml:mi>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and row tilt angle &#x3b2;, for various values of the aspect ratio <inline-formula id="inf30">
<mml:math id="m41">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mi>W</mml:mi>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>.</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fenrg-10-859075-g004.tif"/>
</fig>
<sec id="s3-2-1">
<title>3.2.1 <inline-formula id="inf36">
<mml:math id="m47">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</title>
<p>The view factor <inline-formula id="inf37">
<mml:math id="m48">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> represents the second row to the rear surface of the first row view factor. The view factor <inline-formula id="inf38">
<mml:math id="m49">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is displayed with respect to the design parameters of a solar PV field in a contour plot in <xref ref-type="fig" rid="F4">Figure 4</xref>. <xref ref-type="fig" rid="F5">Figure 5</xref> demonstrates the relationship between <inline-formula id="inf39">
<mml:math id="m50">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and the field design parameters.</p>
<fig id="F5" position="float">
<label>FIGURE 5</label>
<caption>
<p>Influence of solar field design parameters on<inline-formula id="inf31">
<mml:math id="m42">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fenrg-10-859075-g005.tif"/>
</fig>
<p>
<xref ref-type="fig" rid="F4">Figures 4</xref>, <xref ref-type="fig" rid="F5">5</xref> show that increasing the tilt angle <italic>&#x3b2;</italic> leads to a significant increase in the view factor <inline-formula id="inf40">
<mml:math id="m51">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> by a cubic order polynomial. Similarly, an increase in the value of <inline-formula id="inf41">
<mml:math id="m52">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is almost proportional to that of the aspect ratio <inline-formula id="inf42">
<mml:math id="m53">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mi>W</mml:mi>
<mml:mi>d</mml:mi>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. On the other hand, the influence of the aspect ratio <inline-formula id="inf43">
<mml:math id="m54">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mi>W</mml:mi>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is limited to values &#x3c; 10 as in the case of rooftop solar installation.</p>
</sec>
<sec id="s3-2-2">
<title>3.2.2 <inline-formula id="inf44">
<mml:math id="m55">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">g</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">g</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</title>
<p>In this section, the value of the view factor <inline-formula id="inf45">
<mml:math id="m56">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">g</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">g</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is partially evaluated by numerically solving the multi-integral <xref ref-type="disp-formula" rid="inf13">Eq. 13</xref>, with solving the remaining part using the Gaussian quadrature five-point rule (<xref ref-type="app" rid="app1">Appendix A1</xref>). Where the subscripts <italic>g</italic>
<sub>
<italic>1</italic>
</sub> and <italic>g</italic>
<sub>
<italic>2</italic>
</sub> refer to the shaded and unshaded zones, respectively. The contour plot (<xref ref-type="fig" rid="F6">Figure 6</xref>) exhibits the effect of solar field design parameters on the value of <inline-formula id="inf46">
<mml:math id="m57">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> The result shows that the value of <inline-formula id="inf47">
<mml:math id="m58">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">g</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">g</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is a constant, depending on solar field design parameters <italic>&#x3b2;</italic> and <italic>d</italic>.</p>
<fig id="F6" position="float">
<label>FIGURE 6</label>
<caption>
<p>Contour representation of <inline-formula id="inf32">
<mml:math id="m43">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">g</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">g</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> as a function of the aspect ratio <inline-formula id="inf33">
<mml:math id="m44">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mi>W</mml:mi>
<mml:mi>d</mml:mi>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and row tilt angle &#x3b2;, for various values of aspect ratio <inline-formula id="inf34">
<mml:math id="m45">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mi>W</mml:mi>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>.</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fenrg-10-859075-g006.tif"/>
</fig>
<p>
<xref ref-type="fig" rid="F7">Figures 7</xref>, <xref ref-type="fig" rid="F8">8</xref> show that as the row tilt angle <italic>&#x3b2;</italic> increases the value of the view factor <inline-formula id="inf48">
<mml:math id="m59">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> increases in a quadratic power polynomial scale. It also shows that the value of <inline-formula id="inf49">
<mml:math id="m60">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> decreases linearly as the value of the aspect ratio <inline-formula id="inf50">
<mml:math id="m61">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mi>W</mml:mi>
<mml:mi>d</mml:mi>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> increases. On the other hand, as the length of the row for the aspect ratio <inline-formula id="inf51">
<mml:math id="m62">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mi>W</mml:mi>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> increases from 0 to 10 leads to a large logarithmical scale increase in the value <inline-formula id="inf52">
<mml:math id="m63">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and flattened beyond <inline-formula id="inf53">
<mml:math id="m64">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mi>W</mml:mi>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x3e;</mml:mo>
<mml:mn>10</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> into a straight line having zero slope as depicted in <xref ref-type="fig" rid="F7">Figure 7</xref>.</p>
<fig id="F7" position="float">
<label>FIGURE 7</label>
<caption>
<p>Influence of solar field design parameters on<inline-formula id="inf35">
<mml:math id="m46">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fenrg-10-859075-g007.tif"/>
</fig>
<fig id="F8" position="float">
<label>FIGURE 8</label>
<caption>
<p>Contour representation of <inline-formula id="inf62">
<mml:math id="m73">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> as a function of <inline-formula id="inf63">
<mml:math id="m74">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mi>W</mml:mi>
<mml:mi>d</mml:mi>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> , &#x3b2;, and <inline-formula id="inf64">
<mml:math id="m75">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mi>W</mml:mi>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>.</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fenrg-10-859075-g008.tif"/>
</fig>
</sec>
<sec id="s3-2-3">
<title>3.2.3 <inline-formula id="inf54">
<mml:math id="m65">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</title>
<p>The sky view factor <inline-formula id="inf55">
<mml:math id="m66">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is one of the important factors for its relatively large effect on the contribution of sky diffuse irradiance to the total global tilted solar irradiation. Where under an overcast sky all irradiance is diffuse, while under a standard clear-sky, about 70% of global tilted irradiance is direct, 23% diffuse, and the rest is ground reflected (<xref ref-type="bibr" rid="B21">Nassar, 2005</xref>). The value of <inline-formula id="inf56">
<mml:math id="m67">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> can be obtained by applying the superposition rule. The second row sees the sky as the first row sees it (<inline-formula id="inf57">
<mml:math id="m68">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>) less the blocking that takes place due to the presence of the first row in front of it (<inline-formula id="inf58">
<mml:math id="m69">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>). <xref ref-type="fig" rid="F8">Figure 8</xref> is a contour plot showing the behavior of <inline-formula id="inf59">
<mml:math id="m70">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> when changing the design parameters of the solar PV field <italic>&#x3b2;,</italic> <inline-formula id="inf60">
<mml:math id="m71">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mi>W</mml:mi>
<mml:mi>d</mml:mi>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf61">
<mml:math id="m72">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mi>W</mml:mi>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>.</p>
<p>The row tilt angle <italic>&#x3b2;</italic> is a critical parameter in the sky view factor. It is found that as <italic>&#x3b2;</italic> increases the value of sky view factor reduces by a cubic order polynomial. Also, the value of the sky view factor is inversely proportional to the aspect ratio <inline-formula id="inf65">
<mml:math id="m76">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mi>W</mml:mi>
<mml:mi>d</mml:mi>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. Furthermore, the length of row has an inverse power effect on the sky view factor for the low aspect ratio <inline-formula id="inf66">
<mml:math id="m77">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mi>W</mml:mi>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x3c;</mml:mo>
<mml:mn>10</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, diminishing to have no effect for larger aspect ratios. <xref ref-type="fig" rid="F9">Figure 9</xref> demonstrates that for typical solar field applications, the sky view factor is affected only by row tilt angle.</p>
<fig id="F9" position="float">
<label>FIGURE 9</label>
<caption>
<p>Influence of solar field design parameters on<inline-formula id="inf67">
<mml:math id="m78">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fenrg-10-859075-g009.tif"/>
</fig>
</sec>
<sec id="s3-2-4">
<title>3.2.4 <inline-formula id="inf68">
<mml:math id="m79">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</title>
<p>The subscript <italic>g</italic> refers to ground seen by the row, in front and on either side of it. The view factor <inline-formula id="inf69">
<mml:math id="m80">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> value is obtained using the summation rule that is subtracting the total second row view factors from that of the first row view factor. In this case, the total ground area is assumed to be unshaded. <xref ref-type="fig" rid="F10">Figure 10</xref> is a contour plot representing the relationship between <inline-formula id="inf70">
<mml:math id="m81">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and the solar PV field&#x2019;s design parameters <italic>&#x3b2;</italic>, <inline-formula id="inf71">
<mml:math id="m82">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mi>W</mml:mi>
<mml:mi>d</mml:mi>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf72">
<mml:math id="m83">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mi>W</mml:mi>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>.</p>
<fig id="F10" position="float">
<label>FIGURE 10</label>
<caption>
<p>Contour presentation of <inline-formula id="inf73">
<mml:math id="m84">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> as a function of &#x3b2;, <inline-formula id="inf74">
<mml:math id="m85">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mi>W</mml:mi>
<mml:mi>d</mml:mi>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, and <inline-formula id="inf75">
<mml:math id="m86">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mi>W</mml:mi>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>.</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fenrg-10-859075-g010.tif"/>
</fig>
<p>
<xref ref-type="fig" rid="F10">Figure 10</xref> shows that <inline-formula id="inf76">
<mml:math id="m87">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is affected significantly by tilt angle <italic>&#x3b2;</italic>, and they have almost direct linear relationship. With respect to the aspect ratio <inline-formula id="inf77">
<mml:math id="m88">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mi>W</mml:mi>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, the view factor <inline-formula id="inf78">
<mml:math id="m89">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> has a power function relationship for <inline-formula id="inf79">
<mml:math id="m90">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mi>W</mml:mi>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> &#x3c;10, leading to a sharp decrease in <inline-formula id="inf80">
<mml:math id="m91">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. For higher ratios, the relation diminishes to no effect. On the other hand, the aspect ratio <italic>W/d</italic> has a lesser effect being almost directly proportional to <inline-formula id="inf81">
<mml:math id="m92">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, as depicted in <xref ref-type="fig" rid="F11">Figure 11</xref>.</p>
<fig id="F11" position="float">
<label>FIGURE 11</label>
<caption>
<p>Influence of solar field design parameters on<inline-formula id="inf82">
<mml:math id="m93">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fenrg-10-859075-g011.tif"/>
</fig>
</sec>
</sec>
<sec id="s3-3">
<title>3.3 Dynamic View Factors</title>
<p>The four view factors defined in this work are dynamic due to the fact that they depend on the shadow in the space between separating rows, and shadow is function of time and location, hence the name &#x201c;dynamic.&#x201d; As illustrated in <xref ref-type="fig" rid="F2">Figure 2</xref>, the four view factors are as follows: view factor between the second row and the shaded zone g<sub>1</sub> <inline-formula id="inf83">
<mml:math id="m94">
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, view factor between the second row and the unshaded zone g<sub>2</sub> <inline-formula id="inf84">
<mml:math id="m95">
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, view factor between rear surface of the first row and the shaded zone g<sub>1</sub> <inline-formula id="inf85">
<mml:math id="m96">
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, and view factor between the rear surface of the first row and the unshaded zone g<sub>2</sub> <inline-formula id="inf86">
<mml:math id="m97">
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>.</p>
</sec>
<sec id="s3-4">
<title>3.4 Calculation of Shadow</title>
<p>Shadow of an object depends on the design parameters, the location (<inline-formula id="inf87">
<mml:math id="m98">
<mml:mo>&#x2205;</mml:mo>
</mml:math>
</inline-formula>), and time assigned by solar altitude and azimuth angles &#x3b1; and &#x3b3;, respectively. It is a well-known fact that shadow is longer at high latitudes, early in the morning, and late in the evening. The longest show occurs in winter solstice. It gets shorter at solar noon, reaching its shortest at summer solstice. In relation to PV fields, in addition to location and time, shadow depends on field dimensions and row tilt angle <inline-formula id="inf88">
<mml:math id="m99">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b2;</mml:mi>
<mml:mo>.</mml:mo>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> Among these parameters, the most flexible and controllable parameter is the row tilt angle <inline-formula id="inf89">
<mml:math id="m100">
<mml:mi>&#x3b2;</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> in order to influence the effect of shadow. The tilt angle <inline-formula id="inf90">
<mml:math id="m101">
<mml:mi>&#x3b2;</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> was recommended not to exceed 30&#xb0; for European installations (<xref ref-type="bibr" rid="B28">Vokony et al., 2018</xref>) while a tilt angle <inline-formula id="inf91">
<mml:math id="m102">
<mml:mi>&#x3b2;</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> of about 20&#xb0; was recommended for North Africa (<xref ref-type="bibr" rid="B1">Agha and Sbita, 2000</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B5">Alsadi et al., 2016</xref>). <xref ref-type="fig" rid="F12">Figure 12</xref> is a radar plot representing a comparison between two categories of locations: MENA with <inline-formula id="inf92">
<mml:math id="m103">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2205;</mml:mo>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>30</mml:mn>
<mml:mo>&#xb0;</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3b2;</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>20</mml:mn>
<mml:mo>&#xb0;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and Europe with <inline-formula id="inf93">
<mml:math id="m104">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2205;</mml:mo>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>40</mml:mn>
<mml:mo>&#xb0;</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3b2;</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>30</mml:mn>
<mml:mo>&#xb0;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> for both longest and shortest shadows occurring on June 21st and December 21st, respectively, for several aspect ratios <inline-formula id="inf94">
<mml:math id="m105">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mi>W</mml:mi>
<mml:mi>d</mml:mi>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0.5</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mtext>&#xa0;</mml:mtext>
<mml:mn>0.667</mml:mn>
<mml:mtext>&#xa0;,&#xa0;and&#xa0;&#xa0;</mml:mtext>
<mml:mn>1.0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>.</p>
<fig id="F12" position="float">
<label>FIGURE 12</label>
<caption>
<p>Comparison of the shadow zone length ratio <inline-formula id="inf95">
<mml:math id="m106">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>Z</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> between two locations with different tilt angles on the 21st of summer and winter solstices. The aspect ratio <inline-formula id="inf96">
<mml:math id="m107">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mi>W</mml:mi>
<mml:mi>d</mml:mi>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is a parameter.</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fenrg-10-859075-g012.tif"/>
</fig>
</sec>
<sec id="s3-5">
<title>3.5 Comparison of View Factors of the Surface <inline-formula id="inf97">
<mml:math id="m108">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> Obtained by CSM and 3-D Analysis</title>
<p>A comparison between second row surface view factors at different design parameters for CSM and 3-D analysis are presented in <xref ref-type="fig" rid="F13">Figure 13</xref>. To produce <xref ref-type="fig" rid="F2">Figure 2</xref>, <italic>&#x392;</italic> is considered <inline-formula id="inf98">
<mml:math id="m109">
<mml:mrow>
<mml:mn>30</mml:mn>
<mml:mo>&#xb0;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and the view factor is calculated at different aspect ratios <inline-formula id="inf99">
<mml:math id="m110">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>W</mml:mi>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> for various aspect ratios <inline-formula id="inf100">
<mml:math id="m111">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mi>W</mml:mi>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> . Where the error between the two methods is calculated using <xref ref-type="disp-formula" rid="e24">Eq. 24</xref>.<disp-formula id="e25">
<mml:math id="m112">
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>o</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>M</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mi>M</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:mn>100.</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(24)</label>
</disp-formula>
</p>
<fig id="F13" position="float">
<label>FIGURE 13</label>
<caption>
<p>Comparison of view factors of surface <inline-formula id="inf101">
<mml:math id="m113">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> obtained by CSM and 3-D analysis as a function of the aspect ratio <inline-formula id="inf102">
<mml:math id="m114">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>W</mml:mi>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> for various aspect ratios <inline-formula id="inf103">
<mml:math id="m115">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mi>W</mml:mi>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and<inline-formula id="inf104">
<mml:math id="m116">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b2;</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>30</mml:mn>
<mml:mo>&#xb0;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fenrg-10-859075-g013.tif"/>
</fig>
<p>It is found that for solar PV field with aspect ratios <inline-formula id="inf105">
<mml:math id="m117">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>W</mml:mi>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2248;</mml:mo>
<mml:mn>1.5</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf106">
<mml:math id="m118">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mi>W</mml:mi>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2248;</mml:mo>
<mml:mn>25</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, the view factors estimate has errors of 3%, -1, and 44% for <inline-formula id="inf107">
<mml:math id="m119">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> , <inline-formula id="inf108">
<mml:math id="m120">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, and <inline-formula id="inf109">
<mml:math id="m121">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, respectively. For rooftop solar PV installations with aspect ratios <inline-formula id="inf110">
<mml:math id="m122">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>W</mml:mi>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2248;</mml:mo>
<mml:mn>1.5</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf111">
<mml:math id="m123">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mi>W</mml:mi>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2248;</mml:mo>
<mml:mn>5</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, the errors were found consecutively to be 30%, -6, and 38% for <inline-formula id="inf112">
<mml:math id="m124">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> , <inline-formula id="inf113">
<mml:math id="m125">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, and <inline-formula id="inf114">
<mml:math id="m126">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. It should be noted that CSM produced a large <inline-formula id="inf115">
<mml:math id="m127">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> error even for vertical planes compared with 3-D analysis. Applying <xref ref-type="disp-formula" rid="e24">Eq. 24</xref> for the same solar field (<inline-formula id="inf116">
<mml:math id="m128">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>W</mml:mi>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2248;</mml:mo>
<mml:mn>1.5</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf117">
<mml:math id="m129">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mi>W</mml:mi>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2248;</mml:mo>
<mml:mn>25</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>), the errors produced due to the use of CSM are as high as 11% in the case of <inline-formula id="inf118">
<mml:math id="m130">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>.</p>
<p>The inherent restriction of CSM where the length of a solar field is assumed to be much longer than its width (i.e. <inline-formula id="inf119">
<mml:math id="m131">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mi>W</mml:mi>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2245;</mml:mo>
<mml:mi>&#x221e;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>) is applicable only in large solar PV fields &#x3e;100&#xa0;MW. In comparison, smaller solar PV fields such as rooftop installation where the aspect ratio <inline-formula id="inf120">
<mml:math id="m132">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mi>W</mml:mi>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is relatively small (&#x3c;5), the view factors estimate exhibit significantly larger errors.</p>
</sec>
<sec id="s3-6">
<title>3.6 Case Study</title>
<p>In this part, author presented a case study in Libyan. The results presented here are for a horizontal plane fixed-mode solar PV field project planned by the Libyan government in an effort to transition to electricity generation using abundant renewable energy resources available in the country. The project is located on the outskirts of the capital city Tripoli (<inline-formula id="inf121">
<mml:math id="m133">
<mml:mrow>
<mml:mn>32.815</mml:mn>
<mml:mo>&#xb0;</mml:mo>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mn>13.439</mml:mn>
<mml:mo>&#xb0;</mml:mo>
<mml:mi>E</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>). The solar PV field is orientated due south (<inline-formula id="inf122">
<mml:math id="m134">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c8;</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>), having a tilt angle <inline-formula id="inf123">
<mml:math id="m135">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b2;</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>20</mml:mn>
<mml:mo>&#xb0;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> from the horizontal, the rows dimensions <inline-formula id="inf124">
<mml:math id="m136">
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:mi>W</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> are <inline-formula id="inf125">
<mml:math id="m137">
<mml:mrow>
<mml:mn>200</mml:mn>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:mn>6</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> m, with the rows placed 9&#xa0;m apart.</p>
<p>Applying <xref ref-type="disp-formula" rid="inf22">Eq. 22</xref>, <xref ref-type="disp-formula" rid="e23">23</xref> for the aforementioned solar field yielded the results depicted as in <xref ref-type="fig" rid="F14">Figure 14</xref>, which is represented as a radar chart for the 21st of every month for both shaded and unshaded zones.</p>
<fig id="F14" position="float">
<label>FIGURE 14</label>
<caption>
<p>Aspect ratio of the shaded and unshaded zones <inline-formula id="inf126">
<mml:math id="m138">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>Z</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf127">
<mml:math id="m139">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>Z</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> for the 21st of every month for given design parameters <inline-formula id="inf128">
<mml:math id="m140">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2205;</mml:mo>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>32.815</mml:mn>
<mml:mo>&#xb0;</mml:mo>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf129">
<mml:math id="m141">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c8;</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf130">
<mml:math id="m142">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b2;</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>20</mml:mn>
<mml:mo>&#xb0;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf131">
<mml:math id="m143">
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:mi>W</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>200</mml:mn>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:mn>6</mml:mn>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, and.<inline-formula id="inf132">
<mml:math id="m144">
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>9.0</mml:mn>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fenrg-10-859075-g014.tif"/>
</fig>
<sec id="s3-6-1">
<title>3.6.1 View Factor of the Second Row <inline-formula id="inf133">
<mml:math id="m145">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</title>
<p>The view factor between surface of the second row and rear surface of the first row; <inline-formula id="inf134">
<mml:math id="m146">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</p>
<p>The value of the view factor <inline-formula id="inf135">
<mml:math id="m147">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> was obtained by solving the multi-integral presented in <xref ref-type="disp-formula" rid="inf11">Eq. 11</xref>. A modified version of FORTRAN code developed by <xref ref-type="bibr" rid="B23">Nassar (2020</xref>) was used to numerically evaluate the view factor <inline-formula id="inf136">
<mml:math id="m148">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. Result is given in <xref ref-type="disp-formula" rid="e25">Eq. 25</xref>.<disp-formula id="e26">
<mml:math id="m149">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0.0244.</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(25)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>The view factor between the surface of the second row and sky; <inline-formula id="inf137">
<mml:math id="m150">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</p>
<p>The view factor <inline-formula id="inf138">
<mml:math id="m151">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is a constant value that depends only on design parameters; its value is obtained by applying the superposition rule. The second and subsequent rows see the sky in the same manner as the first row (<inline-formula id="inf139">
<mml:math id="m152">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>), less blocking takes place due to the presence of the first row (<inline-formula id="inf140">
<mml:math id="m153">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>) and is given by the following equation:<disp-formula id="e27">
<mml:math id="m154">
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>o</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>&#x3b2;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0.9699</mml:mn>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>0.0244</mml:mn>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0.9454.</mml:mn>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:math>
<label>(26)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>The view factor between the surface of the second row and space-separating rows; <inline-formula id="inf141">
<mml:math id="m155">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">g</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">g</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</p>
<p>The value view factor <inline-formula id="inf142">
<mml:math id="m156">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">g</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">g</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is a constant value that depends only on design parameters. This view factor represents the view factor between the surface of the second row and space-separating rows (<inline-formula id="inf143">
<mml:math id="m157">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>Z</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>Z</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>). It is obtained by solving the multi-integral equation presented in <xref ref-type="disp-formula" rid="inf11">Eq. 11</xref>. The value of <inline-formula id="inf144">
<mml:math id="m158">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> for given solar PV field characteristics was found as follows:<disp-formula id="e28">
<mml:math id="m159">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0.0179.</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(27)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>The view factor between the surface of the second row and the sunny zone; <inline-formula id="inf145">
<mml:math id="m160">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">g</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</p>
<p>The value of the view factor <inline-formula id="inf146">
<mml:math id="m161">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is obtained either by applying <xref ref-type="disp-formula" rid="e9">Eq. 9</xref> or in the same manner as calculating <inline-formula id="inf147">
<mml:math id="m162">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> substituting the length of the unshaded zone <inline-formula id="inf148">
<mml:math id="m163">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>Z</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> for <italic>d</italic> such that the aspect ratio becomes <inline-formula id="inf149">
<mml:math id="m164">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mi>W</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>Z</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf150">
<mml:math id="m165">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>Z</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>.</p>
<p>The view factor between the surface of the second row and the shaded zone; <inline-formula id="inf151">
<mml:math id="m166">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">g</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</p>
<p>The value of the view factor <inline-formula id="inf152">
<mml:math id="m167">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is calculated directly from the superposition rule by subtracting <inline-formula id="inf153">
<mml:math id="m168">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> from <inline-formula id="inf154">
<mml:math id="m169">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, giving the following equation:<disp-formula id="e29">
<mml:math id="m170">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(28)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>The dynamic values of <inline-formula id="inf155">
<mml:math id="m171">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf156">
<mml:math id="m172">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> are depicted in the form of a radar chart in <xref ref-type="fig" rid="F15">Figure 15</xref> for the 21st of every month.</p>
<fig id="F15" position="float">
<label>FIGURE 15</label>
<caption>
<p>Radar chart representing <inline-formula id="inf157">
<mml:math id="m173">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf158">
<mml:math id="m174">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> for the 21st of every month.</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fenrg-10-859075-g015.tif"/>
</fig>
<p>Since the values of <inline-formula id="inf159">
<mml:math id="m175">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf160">
<mml:math id="m176">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> are complementary and dependent on shaded and unshaded profiles, increasing the shadow length leads to an increase in <inline-formula id="inf161">
<mml:math id="m177">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and a decrease in <inline-formula id="inf162">
<mml:math id="m178">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, and vice versa. The symmetry of the two profiles can be observed in <xref ref-type="fig" rid="F15">Figure 15</xref>.</p>
<p>The view factor between the surface of the second row and surrounding ground; <inline-formula id="inf163">
<mml:math id="m179">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</p>
<p>The subscription <italic>g</italic> refers to the ground surrounding the second, not including the space separating the rows (<inline-formula id="inf164">
<mml:math id="m180">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>) and assumed to be unshaded. The value of <inline-formula id="inf165">
<mml:math id="m181">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is obtained by applying the summation rule as follows:<disp-formula id="e30">
<mml:math id="m182">
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mn>0.0179</mml:mn>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>0.9454</mml:mn>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>0.0244</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0.0123.</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:math>
<label>(29)</label>
</disp-formula>
</p>
</sec>
<sec id="s3-6-2">
<title>3.6.2 View Factor of the Rear Surface of the First Row <inline-formula id="inf166">
<mml:math id="m183">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</title>
<p>In actuality, the rear surface of the first row is a reverse image of the second row and deal in the same manner as the second row.</p>
<p>The view factor between the rear surface of the first row and space-separating rows; <inline-formula id="inf167">
<mml:math id="m184">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">g</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">g</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</p>
<p>The view factor <inline-formula id="inf168">
<mml:math id="m185">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is a constant value dependent only on design parameters. It is determined from <xref ref-type="disp-formula" rid="inf18">Eq. 18</xref>.<disp-formula id="e31">
<mml:math id="m186">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0.9176.</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(30)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>The view factor between the rear surface of the first row and the shaded zone; <inline-formula id="inf169">
<mml:math id="m187">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">g</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</p>
<p>The view factor between the rear surface of the first row and the shaded zone g<sub>1</sub> is calculated by applying <xref ref-type="disp-formula" rid="inf15">Eq. 15</xref>.</p>
<p>The view factor between the surface of the second row and the sunny zone; <inline-formula id="inf170">
<mml:math id="m188">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">g</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</p>
<p>The view factor between the rear surface of the first row and the unshaded zone g<sub>2</sub> is obtained by using the view factor algebra summation rule <xref ref-type="disp-formula" rid="e2">Eq. 2</xref> by subtracting the value of <inline-formula id="inf171">
<mml:math id="m189">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> from the view factor of the total space separating the rows <inline-formula id="inf172">
<mml:math id="m190">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>.<disp-formula id="e32">
<mml:math id="m191">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(31)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>The dynamic values of <inline-formula id="inf173">
<mml:math id="m192">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf174">
<mml:math id="m193">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> are depicted in the form of radar charts in <xref ref-type="fig" rid="F16">Figure 16</xref> for the 21st of every month.</p>
<fig id="F16" position="float">
<label>FIGURE 16</label>
<caption>
<p>Hourly values of <inline-formula id="inf175">
<mml:math id="m194">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf176">
<mml:math id="m195">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> for the 21st of every month.</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fenrg-10-859075-g016.tif"/>
</fig>
<p>The value of <inline-formula id="inf177">
<mml:math id="m196">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is high at low tilt angles, influenced largely by the width of the shaded zone <italic>Z</italic>
<sub>
<italic>1</italic>
</sub>. The relationship is clearly demonstrated by the similarities in <xref ref-type="fig" rid="F16">Figure 16</xref> in that the value of <inline-formula id="inf178">
<mml:math id="m197">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> goes up with an increase in width of the shaded zone <italic>Z</italic>
<sub>
<italic>1</italic>
</sub> and vice versa.</p>
<p>The view factor between the rear surface of the first row and surrounding ground; <inline-formula id="inf179">
<mml:math id="m198">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</p>
<p>The view factor <inline-formula id="inf180">
<mml:math id="m199">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is treated in the same way as with sky view factor of the second row <inline-formula id="inf181">
<mml:math id="m200">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> using the superposition rule. The rear surface of the first row sees the surrounding ground in the same manner as the first row sees the sky (<inline-formula id="inf182">
<mml:math id="m201">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>), less blocking takes place due to the presence of the second row (<inline-formula id="inf183">
<mml:math id="m202">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>) and the space separating the rows, giving the following equation:<disp-formula id="e33">
<mml:math id="m203">
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>o</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>&#x3b2;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0.9698</mml:mn>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mn>0.9176</mml:mn>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>0.0244</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0.0278.</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:math>
<label>(32)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>This value represents what the row sees from the ground surrounding the row, assumed to be unshaded.</p>
<p>The view factor between the rear surface of the first row and sky; <inline-formula id="inf184">
<mml:math id="m204">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</p>
<p>The view factor <inline-formula id="inf185">
<mml:math id="m205">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is a constant value and it is dependent only on the design parameters and treated in the same manner as <inline-formula id="inf186">
<mml:math id="m206">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> using the summation rule, giving the following equation:<disp-formula id="e34">
<mml:math id="m207">
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mn>0.0278</mml:mn>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>0.9176</mml:mn>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>0.0244</mml:mn>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0.0302.</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:math>
<label>(33)</label>
</disp-formula>
</p>
</sec>
</sec>
</sec>
<sec id="s4">
<title>4 Solar Irradiance Calculation</title>
<p>The main objective of this research is the estimation of solar irradiance incident on the second and subsequent rows of a horizontal plane fixed-mode solar PV fields. The classical approach for calculating solar irradiance incidents on a single-tilted surface is well documented in solar energy engineering textbooks (<xref ref-type="bibr" rid="B22">Nassar, 2006</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B10">Duffie and Beckman, 2013</xref>). Calculating global solar irradiance (<inline-formula id="inf187">
<mml:math id="m208">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>) incident on an inclined surface requires global horizontal (<inline-formula id="inf188">
<mml:math id="m209">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mi>h</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>) data. <inline-formula id="inf189">
<mml:math id="m210">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mi>h</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> has two components direct beam (<inline-formula id="inf190">
<mml:math id="m211">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>) and sky diffuse (<inline-formula id="inf191">
<mml:math id="m212">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>) irradiance. The global horizontal solar irradiance (<inline-formula id="inf192">
<mml:math id="m213">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mi>h</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>) is given by the following equation:<disp-formula id="e35">
<mml:math id="m214">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mi>h</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(34)</label>
</disp-formula>
<inline-formula id="inf193">
<mml:math id="m215">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mi>h</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf194">
<mml:math id="m216">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> can be measured and are obtainable from databases on solar energy websites. The horizontal solar radiation data used in this research is 13-years hourly time series obtained from Solargis (<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://solargis.com/">https://solargis.com/</ext-link>). <xref ref-type="fig" rid="F17">Figures 17</xref>, <xref ref-type="fig" rid="F18">18</xref> present the diffuse and beam solar irradiance as function of time for Tripoli and Ankara.</p>
<fig id="F17" position="float">
<label>FIGURE 17</label>
<caption>
<p>Hourly horizontal beam and diffuse solar irradiance for Tripoli (<inline-formula id="inf195">
<mml:math id="m217">
<mml:mrow>
<mml:mn>32.815</mml:mn>
<mml:mo>&#xb0;</mml:mo>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mn>13.439</mml:mn>
<mml:mo>&#xb0;</mml:mo>
<mml:mi>E</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>).</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fenrg-10-859075-g017.tif"/>
</fig>
<fig id="F18" position="float">
<label>FIGURE 18</label>
<caption>
<p>Hourly horizontal beam and diffuse solar irradiance for Ankara (<inline-formula id="inf196">
<mml:math id="m218">
<mml:mrow>
<mml:mn>40.05</mml:mn>
<mml:mo>&#xb0;</mml:mo>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mn>32.867</mml:mn>
<mml:mo>&#xb0;</mml:mo>
<mml:mi>E</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>).</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fenrg-10-859075-g018.tif"/>
</fig>
<p>Transposition models are used to transpose global horizontal solar irradiance to tilted irradiance, giving global irradiance for tilted surface (<inline-formula id="inf197">
<mml:math id="m219">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>) at a tilt angle (<italic>&#x3b2;</italic>) from the horizontal as follows:<disp-formula id="e36">
<mml:math id="m220">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>R</mml:mi>
<mml:mi>b</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mi>h</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(35)</label>
</disp-formula>where <inline-formula id="inf198">
<mml:math id="m221">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is the albedo radiation factor, generally assumed to be 0.2. The transposition factor (<inline-formula id="inf199">
<mml:math id="m222">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>R</mml:mi>
<mml:mi>b</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>) is given as a function of geometrical parameters of inclined surface and position of the Sun:<disp-formula id="e37">
<mml:math id="m223">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>R</mml:mi>
<mml:mi>b</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>o</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b8;</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>o</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b8;</mml:mi>
<mml:mi>z</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(36)</label>
</disp-formula>where <inline-formula id="inf200">
<mml:math id="m224">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b8;</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf201">
<mml:math id="m225">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b8;</mml:mi>
<mml:mi>z</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> are solar incidence and zenith angles, respectively.</p>
<p>Similarly, <inline-formula id="inf202">
<mml:math id="m226">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is the view factor between a single surface and ground-reflected solar irradiance. It is given by the following equation:<disp-formula id="e38">
<mml:math id="m227">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>cos</mml:mi>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3b2;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mfrac>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(37)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>The diffuse irradiance is due to the scattering of solar radiation by different elements of the atmosphere. Therefore, it has a naturally non-uniform distribution throughout the sky. However, some models consider diffuse irradiance uniform or isotropic, known as isotropic models. Other models are based on the assumption that all the diffuse irradiance can be represented by two parts the isotropic and the circumsolar. Other models try to depict the scattering process by adding the diffuse irradiance coming from the circumsolar region and the horizon band to the isotropic background. The last two approaches are known as anisotropic models. Therefore, the models used to estimate (<inline-formula id="inf203">
<mml:math id="m228">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>) or the transposition models could be divided into two groups as follows: isotropic and anisotropic (<xref ref-type="bibr" rid="B20">Nassar et al., 2020</xref>).</p>
<p>The most popular model used in the isotropic family is the Liu-Jordan Model (<xref ref-type="bibr" rid="B17">Liu and Jordan, 1961</xref>), where the sky view factor (<inline-formula id="inf204">
<mml:math id="m229">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>) is given by the following equation:<disp-formula id="e39">
<mml:math id="m230">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>cos</mml:mi>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3b2;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mfrac>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(38)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>An example of the anisotropic approach is the Hay&#x2013;Davies Model (<xref ref-type="bibr" rid="B15">Hay and Davies, 1978</xref>) expressed as follows:<disp-formula id="e40">
<mml:math id="m231">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>R</mml:mi>
<mml:mi>b</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>o</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>&#x3b2;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(39)</label>
</disp-formula>where <inline-formula id="inf205">
<mml:math id="m232">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>c</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is the modified Hay&#x2019;s factor.</p>
<p>The irradiance components associated with a solar PV field are more complex than those of a single surface. The classical approach accounts for beam (<italic>I</italic>
<sub>
<italic>bh</italic>
</sub>) irradiance, diffuse (<italic>I</italic>
<sub>
<italic>dh</italic>
</sub>) irradiance, and reflected irradiance from the ground (<italic>I</italic>
<sub>
<italic>r</italic>
</sub>) and from the rear of the front row. In reality, there are additional components that ought to be considered in a solar PV field, namely the view factors between the second and proceeding rows with the sky dome and with the ground surface.</p>
<p>
<xref ref-type="bibr" rid="B4">Alsadi and Nassar (2017b</xref>) presented a mathematical form for an isotropic sky model as follows:</p>
<disp-formula id="equ1">
<mml:math id="m233">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>o</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>{</mml:mo>
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mo>&#x2200;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>R</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>Z</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mi>W</mml:mi>
</mml:mfrac>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>Z</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mi>W</mml:mi>
</mml:mfrac>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>Z</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mi>W</mml:mi>
</mml:mfrac>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>Z</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mi>W</mml:mi>
</mml:mfrac>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mo>&#x2200;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>R</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi>S</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(40)</label>
</disp-formula>
<p>where <inline-formula id="inf206">
<mml:math id="m234">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mo>&#x2200;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is the ratio of the unshaded area to the total surface area.</p>
<p>The Hay&#x2013;Davies model may be rearrangement according to the definition of the problem stated graphically in <xref ref-type="fig" rid="F1">Figure 1</xref> as follows:</p>
<disp-formula id="e42">
<mml:math id="m235">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>o</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>{</mml:mo>
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mo>&#x2200;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>R</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>R</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>Z</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mi>W</mml:mi>
</mml:mfrac>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>Z</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mi>W</mml:mi>
</mml:mfrac>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>Z</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mi>W</mml:mi>
</mml:mfrac>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>Z</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mi>W</mml:mi>
</mml:mfrac>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>R</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>y</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(41)</label>
</disp-formula>
<p>To illustrate the impact of view factors on the estimation of solar irradiance incident on a solar harvester, we will investigate the performance of three different solar PV systems; a solar PV field, a rooftop solar PV system, and a single PV surface. For the purpose of this comparison, the aspect ratio <inline-formula id="inf207">
<mml:math id="m236">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mi>W</mml:mi>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> for the solar PV field and rooftop solar PV installation is assumed 33.33 and 5, respectively. The analysis was carried for two locations, Tripoli (<inline-formula id="inf208">
<mml:math id="m237">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2205;</mml:mo>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mn>32.8</mml:mn>
<mml:mo>&#xb0;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>) and Ankara (<inline-formula id="inf209">
<mml:math id="m238">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2205;</mml:mo>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>40</mml:mn>
<mml:mo>&#xb0;</mml:mo>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>).</p>
<p>First, we will consider the case where the solar PV field rows are shadow-free (<inline-formula id="inf210">
<mml:math id="m239">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mo>&#x2200;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>). The obtained results are tabulated in <xref ref-type="table" rid="T2">Table 2</xref>.</p>
<table-wrap id="T2" position="float">
<label>TABLE 2</label>
<caption>
<p>Daily solar radiation [W/m<sup>2</sup>/day] incident on the solar PV field and the single surface, no shading conditions.<inline-formula id="inf211">
<mml:math id="m240">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mo>&#x2200;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</p>
</caption>
<table>
<thead valign="top">
<tr>
<th rowspan="3" align="left">Transposition model</th>
<th colspan="4" align="center">Solar PV field</th>
<th colspan="2" align="center">Single surface</th>
<th colspan="4" align="center">Reduction in solar energy %</th>
</tr>
<tr>
<th colspan="2" align="center">
<inline-formula id="inf212">
<mml:math id="m241">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x00F8;</mml:mo>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>32.8</mml:mn>
<mml:mo>&#xb0;</mml:mo>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mtext>&#x3b2;</mml:mtext>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>20</mml:mn>
<mml:mo>&#xb0;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</th>
<th colspan="2" align="center">
<inline-formula id="inf213">
<mml:math id="m242">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x00F8;</mml:mo>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>40</mml:mn>
<mml:mo>&#xb0;</mml:mo>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mtext>&#x3b2;</mml:mtext>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>30</mml:mn>
<mml:mo>&#xb0;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</th>
<th rowspan="2" align="center">&#x3b2; &#x3d; 20</th>
<th rowspan="2" align="center">&#x3b2; &#x3d; 30</th>
<th colspan="2" align="center">
<inline-formula id="inf214">
<mml:math id="m243">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x00F8;</mml:mo>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>32.8</mml:mn>
<mml:mo>&#xb0;</mml:mo>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mtext>&#x3b2;</mml:mtext>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>20</mml:mn>
<mml:mo>&#xb0;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</th>
<th colspan="2" align="center">
<inline-formula id="inf215">
<mml:math id="m244">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x00F8;</mml:mo>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>40</mml:mn>
<mml:mo>&#xb0;</mml:mo>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mtext>&#x3b2;</mml:mtext>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>30</mml:mn>
<mml:mo>&#xb0;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</th>
</tr>
<tr>
<th align="center">d/W &#x3d; 1.5</th>
<th align="center">d/W &#x3d; 2</th>
<th align="center">d/W &#x3d; 1.5</th>
<th align="center">d/W &#x3d; 2</th>
<th align="center">d/W &#x3d; 1.5</th>
<th align="center">d/W &#x3d; 2</th>
<th align="center">d/W &#x3d; 1.5</th>
<th align="center">d/W &#x3d; 2</th>
</tr>
</thead>
<tbody valign="top">
<tr>
<td align="left">Isotropic model</td>
<td align="center">5,718</td>
<td align="center">5,737</td>
<td align="center">5,114</td>
<td align="center">5,152</td>
<td align="center">5,777</td>
<td align="center">5,229</td>
<td align="char" char=".">1.0%</td>
<td align="char" char=".">0.7%</td>
<td align="char" char=".">2.3%</td>
<td align="char" char=".">1.5%</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Anisotropic model</td>
<td align="center">5,791</td>
<td align="center">5,806</td>
<td align="center">5,211</td>
<td align="center">5,242</td>
<td align="center">5,837</td>
<td align="center">5,303</td>
<td align="char" char=".">0.8%</td>
<td align="char" char=".">0.6%</td>
<td align="char" char=".">1.8%</td>
<td align="char" char=".">1.2%</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<p>The analysis results (<xref ref-type="table" rid="T2">Table 2</xref>) clearly show reduced solar energy yield for the solar PV field compared to the single surface. The results also show the impact of location on solar energy yield, where energy reduction at high latitudes is more than twice than that at middle latitudes. The impact of location is directly related to the row&#x2019;s tilt angle, optimized to receive maximum solar energy, and the distance separating the rows, which is governed by economic considerations.</p>
<p>Next, we will consider the effect of shadow falling on the solar PV field rows (<inline-formula id="inf216">
<mml:math id="m245">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mo>&#x2200;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>). The hourly solar radiation incident on the surface of the second and subsequent rows can be calculated using <xref ref-type="disp-formula" rid="e38">Eq. 38</xref> for the isotropic model and <xref ref-type="disp-formula" rid="e39">Eq. 39</xref> for the anisotropic model. The obtained results are tabulated in <xref ref-type="table" rid="T3">Table 3</xref>.</p>
<table-wrap id="T3" position="float">
<label>TABLE 3</label>
<caption>
<p>Daily solar radiation [W/m<sup>2</sup>/day] incident on the solar PV field and the single surface, shading conditions (<inline-formula id="inf217">
<mml:math id="m246">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mo>&#x2200;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>).</p>
</caption>
<table>
<thead valign="top">
<tr>
<th rowspan="3" align="left">Transposition model</th>
<th colspan="4" align="center">Solar PV field</th>
<th colspan="2" align="center">Single surface</th>
<th colspan="4" align="center">Reduction in solar energy %</th>
</tr>
<tr>
<th colspan="2" align="center">
<inline-formula id="inf218">
<mml:math id="m247">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x00F8;</mml:mo>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>32.8</mml:mn>
<mml:mo>&#xb0;</mml:mo>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mtext>&#x3b2;</mml:mtext>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>20</mml:mn>
<mml:mo>&#xb0;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</th>
<th colspan="2" align="center">
<inline-formula id="inf219">
<mml:math id="m248">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x00F8;</mml:mo>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>40</mml:mn>
<mml:mo>&#xb0;</mml:mo>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mtext>&#x3b2;</mml:mtext>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>30</mml:mn>
<mml:mo>&#xb0;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</th>
<th rowspan="2" align="center">
<inline-formula id="inf220">
<mml:math id="m249">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x00F8;</mml:mo>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>32.8</mml:mn>
<mml:mo>&#xb0;</mml:mo>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mtext>&#x3b2;</mml:mtext>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>20</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</th>
<th rowspan="2" align="center">
<inline-formula id="inf221">
<mml:math id="m250">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x00F8;</mml:mo>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>40</mml:mn>
<mml:mo>&#xb0;</mml:mo>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mtext>&#x3b2;</mml:mtext>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>30</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</th>
<th colspan="2" align="center">
<inline-formula id="inf222">
<mml:math id="m251">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x00F8;</mml:mo>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>32.8</mml:mn>
<mml:mo>&#xb0;</mml:mo>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mtext>&#x3b2;</mml:mtext>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>20</mml:mn>
<mml:mo>&#xb0;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</th>
<th colspan="2" align="center">
<inline-formula id="inf223">
<mml:math id="m252">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x00F8;</mml:mo>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>40</mml:mn>
<mml:mo>&#xb0;</mml:mo>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mtext>&#x3b2;</mml:mtext>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>30</mml:mn>
<mml:mo>&#xb0;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</th>
</tr>
<tr>
<th align="center">d/W &#x3d; 1.5</th>
<th align="center">d/W &#x3d; 2</th>
<th align="center">d/W &#x3d; 1.5</th>
<th align="center">d/W &#x3d; 2</th>
<th align="center">d/W &#x3d; 1.5</th>
<th align="center">d/W &#x3d; 2</th>
<th align="center">d/W &#x3d; 1.5</th>
<th align="center">d/W &#x3d; 2</th>
</tr>
</thead>
<tbody valign="top">
<tr>
<td align="left">Isotropic model</td>
<td align="center">1,485</td>
<td align="center">1,495</td>
<td align="center">1,305</td>
<td align="center">1,326</td>
<td align="center">5,777</td>
<td align="center">5,229</td>
<td align="char" char=".">290%</td>
<td align="char" char=".">286%</td>
<td align="char" char=".">300%</td>
<td align="char" char=".">294%</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Anisotropic model</td>
<td align="center">1,485</td>
<td align="center">1,495</td>
<td align="center">1,305</td>
<td align="center">1,326</td>
<td align="center">5,837</td>
<td align="center">5,303</td>
<td align="char" char=".">293%</td>
<td align="char" char=".">290%</td>
<td align="char" char=".">306%</td>
<td align="char" char=".">300%</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<p>A side note of the results in <xref ref-type="table" rid="T3">Table 3</xref> is the similarity of isotropic and anisotropic model results. This is a direct consequence of eliminating the beam component of solar radiation. The influence of the view factors, especially the sky view factor, become more pronounced and the reduction in solar radiation becomes dramatic (exceeding 300% at high latitudes).</p>
<p>An investigation for overcast sky leads to more specific results as tabulated in <xref ref-type="table" rid="T4">Table 4</xref>.</p>
<table-wrap id="T4" position="float">
<label>TABLE 4</label>
<caption>
<p>Daily solar radiation [W/m<sup>2</sup>/day] incident on the solar PV field and the single surface, under overcast sky conditions.</p>
</caption>
<table>
<thead valign="top">
<tr>
<th rowspan="3" align="left">Transposition model</th>
<th colspan="4" align="center">Solar PV field</th>
<th colspan="2" align="center">Single surface</th>
<th colspan="4" align="center">Reduction in solar energy %</th>
</tr>
<tr>
<th colspan="2" align="center">
<inline-formula id="inf224">
<mml:math id="m253">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x00F8;</mml:mo>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>32.8</mml:mn>
<mml:mo>&#xb0;</mml:mo>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mtext>&#x3b2;</mml:mtext>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>20</mml:mn>
<mml:mo>&#xb0;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</th>
<th colspan="2" align="center">
<inline-formula id="inf225">
<mml:math id="m254">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x00F8;</mml:mo>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>40</mml:mn>
<mml:mo>&#xb0;</mml:mo>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mtext>&#x3b2;</mml:mtext>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>30</mml:mn>
<mml:mo>&#xb0;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</th>
<th rowspan="2" align="center">
<inline-formula id="inf226">
<mml:math id="m255">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x00F8;</mml:mo>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>32.8</mml:mn>
<mml:mo>&#xb0;</mml:mo>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mtext>&#x3b2;</mml:mtext>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>20</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</th>
<th rowspan="2" align="center">
<inline-formula id="inf227">
<mml:math id="m256">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x00F8;</mml:mo>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>40</mml:mn>
<mml:mo>&#xb0;</mml:mo>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mtext>&#x3b2;</mml:mtext>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>30</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</th>
<th colspan="2" align="center">
<inline-formula id="inf228">
<mml:math id="m257">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x00F8;</mml:mo>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>32.8</mml:mn>
<mml:mo>&#xb0;</mml:mo>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mtext>&#x3b2;</mml:mtext>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>20</mml:mn>
<mml:mo>&#xb0;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</th>
<th colspan="2" align="center">
<inline-formula id="inf229">
<mml:math id="m258">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x00F8;</mml:mo>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>40</mml:mn>
<mml:mo>&#xb0;</mml:mo>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mtext>&#x3b2;</mml:mtext>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>30</mml:mn>
<mml:mo>&#xb0;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</th>
</tr>
<tr>
<th align="center">d/W &#x3d; 1.5</th>
<th align="center">d/W &#x3d; 2</th>
<th align="center">d/W &#x3d; 1.5</th>
<th align="center">d/W &#x3d; 2</th>
<th align="center">d/W &#x3d; 1.5</th>
<th align="center">d/W &#x3d; 2</th>
<th align="center">d/W &#x3d; 1.5</th>
<th align="center">d/W &#x3d; 2</th>
</tr>
</thead>
<tbody valign="top">
<tr>
<td align="left">&#x2014;</td>
<td align="center">1,485</td>
<td align="center">1,495</td>
<td align="center">1,305</td>
<td align="center">1,326</td>
<td align="center">1,550</td>
<td align="center">1,532</td>
<td align="char" char=".">4.4%</td>
<td align="char" char=".">3.7%</td>
<td align="char" char=".">17.3%</td>
<td align="char" char=".">15.5</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<p>Again, the performance of isotropic and anisotropic models is the same in the absence of beam radiation.</p>
<p>
<xref ref-type="table" rid="T4">Table 4</xref> shows that reduction in solar energy in the solar PV field is significantly higher compared to single surface under overcast sky conditions (exceeding 4 and 17% at mid and high latitudes, respectively). This is explained by the increase in the diffuse component of solar radiation, which in turn is a function of the sky view factor.</p>
<p>The other aspect of this investigation looks into the second type of solar PV installations, namely rooftop solar PV. The obtained results are tabulated in <xref ref-type="table" rid="T5">Table 5</xref>.</p>
<table-wrap id="T5" position="float">
<label>TABLE 5</label>
<caption>
<p>Daily solar radiation [W/m2/day] incident on rooftop solar PV installation (<inline-formula id="inf230">
<mml:math id="m259">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mi>W</mml:mi>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>5</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>).</p>
</caption>
<table>
<thead valign="top">
<tr>
<th rowspan="2" align="left">Transposition model</th>
<th colspan="2" align="center">Rooftop solar PV</th>
<th colspan="2" align="center">Single surface</th>
<th colspan="2" align="center">Reduction in solar energy %</th>
</tr>
<tr>
<th align="center">
<inline-formula id="inf231">
<mml:math id="m260">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x00F8;</mml:mo>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>32.8</mml:mn>
<mml:mo>&#xb0;</mml:mo>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> <inline-formula id="inf232">
<mml:math id="m261">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mtext>&#x3b2;</mml:mtext>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>20</mml:mn>
<mml:mo>&#xb0;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, d/W &#x3d; 1.5</th>
<th align="center">
<inline-formula id="inf233">
<mml:math id="m262">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x00F8;</mml:mo>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>40</mml:mn>
<mml:mo>&#xb0;</mml:mo>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mtext>&#x3b2;</mml:mtext>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>30</mml:mn>
<mml:mo>&#xb0;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, d/W &#x3d; 2</th>
<th align="center">
<inline-formula id="inf234">
<mml:math id="m264">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x00F8;</mml:mo>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>32.8</mml:mn>
<mml:mo>&#xb0;</mml:mo>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> &#x3b2; &#x3d; 20</th>
<th align="center">
<inline-formula id="inf235">
<mml:math id="m265">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x00F8;</mml:mo>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>40</mml:mn>
<mml:mo>&#xb0;</mml:mo>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> &#x3b2; &#x3d; 30</th>
<th align="center">
<inline-formula id="inf236">
<mml:math id="m266">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x00F8;</mml:mo>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>32.8</mml:mn>
<mml:mo>&#xb0;</mml:mo>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> <inline-formula id="inf237">
<mml:math id="m267">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mtext>&#x3b2;</mml:mtext>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>20</mml:mn>
<mml:mo>&#xb0;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, d/W &#x3d; 1.5</th>
<th align="center">
<inline-formula id="inf238">
<mml:math id="m268">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x00F8;</mml:mo>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>40</mml:mn>
<mml:mo>&#xb0;</mml:mo>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> <inline-formula id="inf239">
<mml:math id="m269">
<mml:mrow>
<mml:mtext>&#x3b2;</mml:mtext>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>30</mml:mn>
<mml:mo>&#xb0;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, d/W &#x3d; 2</th>
</tr>
</thead>
<tbody valign="top">
<tr>
<td align="left">Isotropic model</td>
<td align="center">5,715</td>
<td align="center">5,119</td>
<td align="center">5,777</td>
<td align="center">5,229</td>
<td align="char" char=".">1.1%</td>
<td align="char" char=".">2.2%</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Anisotropic model</td>
<td align="center">5,734</td>
<td align="center">5,174</td>
<td align="center">5,837</td>
<td align="center">5,303</td>
<td align="char" char=".">1.8%</td>
<td align="char" char=".">2.5%</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<p>
<xref ref-type="table" rid="T5">Table 5</xref> shows that the solar energy incident on a rooftop solar PV installation is approximately 2% lower than that of a single surface.</p>
</sec>
<sec id="s5">
<title>5 Conclusion</title>
<p>This research used 3-D numerical analysis to calculate the view factors of a horizontal plane fixed-mode solar PV field. However, it can equally be applied to all types of solar fields, including rooftops and building fa&#xe7;ades. It only requires defining the view factors between the PV panels and the environment. The influence of the design parameters, location, and time are analyzed. The present study shows that the tilt angle has a higher weighting compared to other design parameters.</p>
<p>The key finding of this research is improved accuracy of estimation of solar PV field potential by introducing a model for estimating reduction in solar irradiance incident on the second and subsequent rows relative to the first row of a solar field. The obtained results showed that reduction in solar irradiance is higher at high latitudes, reaching 2.3%. In addition, the reduction in solar irradiance is high under overcast sky conditions, reaching 17% at high latitudes and up to 5% in the North African region, and 300% reduction in solar radiation for shaded zones. It is highly advisable that shading in solar fields can be avoided where possible measures might be affected, such as reducing the tilt angle and/or increasing the distance separating the rows. The latter measure has some economic implications which need to be considered.</p>
<p>The present research is also tested the validity of the CSM for wide ranges of distance separating rows and length aspect ratios, the obtained results show that, the CSM shows good agreements in both sky and the ground view factor in the range of the length aspect ratio greater than one, but it fails in the rear side view factor in the design ranges of PV solar fields, where the error rate was found about 11%, this result is important in the case of bifacial PV solar systems.</p>
</sec>
</body>
<back>
<sec id="s6">
<title>Data Availability Statement</title>
<p>The original contributions presented in the study are included in the article/Supplementary Material, further inquiries can be directed to the corresponding author.</p>
</sec>
<sec id="s7">
<title>Author Contributions</title>
<p>YN: conceptualization; methodology; programming; and writing&#x2014;original draft. HE-K: formal analysis and writing&#x2014;reviewing and editing. SB: programming and writing and editing. SA: data collection and formal analysis. NA: revising the manuscript; formal analysis.</p>
</sec>
<sec sec-type="COI-statement" id="s8">
<title>Conflict of Interest</title>
<p>The authors declare that the research was conducted in the absence of any commercial or financial relationships that could be construed as a potential conflict of interest.</p>
</sec>
<sec sec-type="disclaimer" id="s9">
<title>Publisher&#x2019;s Note</title>
<p>All claims expressed in this article are solely those of the authors and do not necessarily represent those of their affiliated organizations, or those of the publisher, the editors, and the reviewers. Any product that may be evaluated in this article, or claim that may be made by its manufacturer, is not guaranteed or endorsed by the publisher.</p>
</sec>
<ref-list>
<title>References</title>
<ref id="B1">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Agha</surname>
<given-names>K. R.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Sbita</surname>
<given-names>M. N.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2000</year>). <article-title>On the Sizing Parameters for Stand-Alone Solar-Energy Systems</article-title>. <source>Appl. Energ.</source> <volume>65</volume>, <fpage>73</fpage>&#x2013;<lpage>84</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/s0306-2619(99)00093-8</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B2">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Alam</surname>
<given-names>M.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Gul</surname>
<given-names>M. S.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Muneer</surname>
<given-names>T.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2019</year>). <article-title>Radiation View Factor for Building Applications: Comparison of Computation Environments</article-title>. <source>Energies</source> <volume>12</volume>, <fpage>3826</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.3390/en12203826</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B3">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Alsadi</surname>
<given-names>S. Y.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Nassar</surname>
<given-names>Y. F.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2017</year>). <article-title>A Numerical Simulation of a Stationary Solar Field Augmented by Plane Reflectors: Optimum Design Parameters</article-title>. <source>Sgre</source> <volume>08</volume>, <fpage>221</fpage>&#x2013;<lpage>239</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.4236/sgre.2017.87015</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B4">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Alsadi</surname>
<given-names>S. Y.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Nassar</surname>
<given-names>Y. F.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2017</year>). <article-title>Estimation of Solar Irradiance on Solar Fields: An Analytical Approach and Experimental Results</article-title>. <source>IEEE Trans. Sustain. Energ.</source> <volume>8</volume> (<issue>4</issue>), <fpage>1601</fpage>&#x2013;<lpage>1608</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/TSTE.2017.2697913</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B31">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Alsadi</surname>
<given-names>S. Y.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Nassar</surname>
<given-names>Y. F.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2019</year>). <article-title>A General Expression for the Shadow Geometry for Fixed Mode Horizontal, Step-like Structure and Inclined Solar fields</article-title>. <source>Solar Energy</source> <volume>181</volume>, <fpage>53</fpage>&#x2013;<lpage>69</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.solener.2019.01.090</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B5">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Alsadi</surname>
<given-names>S.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Nassar</surname>
<given-names>Y.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Ali</surname>
<given-names>K.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2016</year>). <article-title>General Polynomial for Optimizing the Tilt Angle of Flat Solar Energy Harvesters Based on ASHRAE clear Sky Model in Mid and High Latitudes</article-title>. <source>Energy and Power</source> <volume>6</volume> (<issue>2</issue>), <fpage>29</fpage>&#x2013;<lpage>38</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.5923/j.ep.20160602.0</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B6">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Appelbaum</surname>
<given-names>J.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Aronescu</surname>
<given-names>A.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2016</year>). <article-title>View Factors of Photovoltaic Collectors on Roof Tops</article-title>. <source>J. Renew. Sust. Energ.</source> <volume>8</volume>, <fpage>025302</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1063/1.4943122</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B7">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Appelbaum</surname>
<given-names>J.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2018</year>). <article-title>The Role of View Factors in Solar Photovoltaic fields</article-title>. <source>Renew. Sust. Energ. Rev.</source> <volume>81</volume>, <fpage>161</fpage>&#x2013;<lpage>171</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.rser.2017.07.026</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B8">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Arias-Rosales</surname>
<given-names>A.</given-names>
</name>
<name>
<surname>LeDuc</surname>
<given-names>P. R.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2020</year>). <article-title>Comparing View Factor Modeling Frameworks for the Estimation of Incident Solar Energy</article-title>. <source>Appl. Energ.</source> <volume>277</volume>, <fpage>115510</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.apenergy.2020.115510</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B9">
<citation citation-type="book">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Baehr</surname>
<given-names>H. D.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Karl</surname>
<given-names>S.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2011</year>). <source>Heat and Mass Transfer</source>. <edition>3rd ed</edition>. <publisher-loc>Berlin, Heidelberg</publisher-loc>: <publisher-name>Springer</publisher-name>, <fpage>588</fpage>. </citation>
</ref>
<ref id="B10">
<citation citation-type="book">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Duffie</surname>
<given-names>J.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Beckman</surname>
<given-names>W.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2013</year>). <source>Solar Engineering of Thermal Processes</source>. <edition>4th ed</edition>. <publisher-loc>New York</publisher-loc>: <publisher-name>Wiley</publisher-name>. </citation>
</ref>
<ref id="B13">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Groumpos</surname>
<given-names>P. P.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Khouzam</surname>
<given-names>K.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>1987</year>). <article-title>A Generic Approach to the Shadow Effect of Large Solar Power Systems</article-title>. <source>Solar Cells</source> <volume>22</volume> (<issue>1</issue>), <fpage>29</fpage>&#x2013;<lpage>46</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/0379-6787(87)90068-8</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B14">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Gupta</surname>
<given-names>M. K.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Bumtariya</surname>
<given-names>K. J.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Shukla</surname>
<given-names>H.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Patel</surname>
<given-names>P.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Khan</surname>
<given-names>Z.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2017</year>). <article-title>Methods for Evaluation of Radiation View Factor: A Review</article-title>. <source>Mater. Today Proc.</source> <volume>4</volume>, <fpage>1236</fpage>&#x2013;<lpage>1243</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.matpr.2017.01.143</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B15">
<citation citation-type="book">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Hay</surname>
<given-names>J.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Davies</surname>
<given-names>J.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>1978</year>). &#x201c;<article-title>Calculation of the Solar Radiation Incident on an Inclined Surface</article-title>,&#x201d; in <source>Proceedings of the First Canadian Solar Radiation Data Workshop, April 17-19, 1978: Toronto, Ontario, Canada</source> (<publisher-loc>Ottawa</publisher-loc>: <publisher-name>Minister of Supply and Services Canada</publisher-name>), <fpage>59</fpage>&#x2013;<lpage>72</lpage>. </citation>
</ref>
<ref id="B16">
<citation citation-type="web">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Howell</surname>
<given-names>J. R.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2016</year>). <article-title>A Catalog of Radiation Heat Transfer Configuration Factors</article-title>. <comment>Available at: <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.thermalradiation.net/indexCat.html">http://www.thermalradiation.net/indexCat.html</ext-link> (Accessed date January 14, 2022)</comment>. </citation>
</ref>
<ref id="B17">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Liu</surname>
<given-names>B.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Jordan</surname>
<given-names>R.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>1961</year>). <article-title>Daily Insolation on Surfaces Tilted towards Equator</article-title>. <source>ASHRAE Trans.</source> <volume>67</volume>, <fpage>526</fpage>&#x2013;<lpage>541</lpage>. <comment>Available at: <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://www.osti.gov/scitech/biblio/5047843">https://www.osti.gov/scitech/biblio/5047843</ext-link>
</comment>. </citation>
</ref>
<ref id="B18">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Mubarak</surname>
<given-names>R.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Hofmann</surname>
<given-names>M.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Riechelmann</surname>
<given-names>S.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Seckmeyer</surname>
<given-names>G.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2017</year>). <article-title>Comparison of Modelled and Measured Tilted Solar Irradiance for Photovoltaic Applications</article-title>. <source>Energies</source> <volume>10</volume>, <fpage>1688</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.3390/en10111688</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B11">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Nassar</surname>
<given-names>Y. F.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Alsadi</surname>
<given-names>S. Y.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2016</year>). <article-title>View Factors of Flat Solar Collectors Array in Flat, Inclined, and Step-like Solar Fields</article-title>. <source>ASME. J. Sol. Energ. Eng.</source> <volume>138</volume> (<issue>6</issue>), <fpage>061005</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1115/1.4034549</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B12">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Nassar</surname>
<given-names>Y. F.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Alsadi</surname>
<given-names>S. Y.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2019</year>). <article-title>Assessment of Solar Energy Potential in Gaza Strip-Palestine</article-title>. <source>Sustainable Energ. Tech. Assessments</source> <volume>31</volume>, <fpage>318</fpage>&#x2013;<lpage>328</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.seta.2018.12.010</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B19">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Nassar</surname>
<given-names>Y. F.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Hadi</surname>
<given-names>H. H.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Salem</surname>
<given-names>A. A.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2008</year>). <article-title>Time Tracking of the Shadow in the Solar Fields</article-title>. <source>J. Sebha Univ.</source> <volume>7</volume> (<issue>2</issue>), <fpage>59</fpage>&#x2013;<lpage>73</lpage>. </citation>
</ref>
<ref id="B20">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Nassar</surname>
<given-names>Y. F.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Hafez</surname>
<given-names>A. A.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Alsadi</surname>
<given-names>S. Y.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2020</year>). <article-title>Multi-Factorial Comparison for 24 Distinct Transposition Models for Inclined Surface Solar Irradiance Computation in the State of Palestine: A Case Study</article-title>. <source>Front. Energ. Res.</source> <volume>7</volume>, <fpage>163</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.3389/fenrg.2019.00163</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B21">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Nassar</surname>
<given-names>Y.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2005</year>). <article-title>Simulation of Solar Tracking Systems</article-title>. <source>Energ. Life J.</source> <volume>21</volume>, <fpage>81</fpage>&#x2013;<lpage>90</lpage>. </citation>
</ref>
<ref id="B22">
<citation citation-type="book">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Nassar</surname>
<given-names>Y. F.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2006</year>). <source>Solar Energy Engineering-Active Applications</source>. <publisher-loc>Libya</publisher-loc>: <publisher-name>Sebha University</publisher-name>. </citation>
</ref>
<ref id="B23">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Nassar</surname>
<given-names>Y. F.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2020</year>). <article-title>Analytical-Numerical Computation of View Factor for Several Arrangements of Two Rectangular Surfaces with Non-common Edge</article-title>. <source>Int. J. Heat mass transfer</source> <volume>159</volume>, <fpage>120130</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.ijheatmasstransfer.2020.120130</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B24">
<citation citation-type="web">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Pomax</surname>
<given-names>M. K.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2011</year>). <article-title>Gaussian Quadrature Weights and Abscissae</article-title>. <comment>Available at: <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://pomax.github.io/bezierinfo/legendre-gauss.html">https://pomax.github.io/bezierinfo/legendre-gauss.html</ext-link> (Accessed date March 31, 2022)</comment>. </citation>
</ref>
<ref id="B25">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Refschneider</surname>
<given-names>W. E.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>1967</year>). <article-title>Radition Geometry in Measurement and Interpretation of Radiation Balance</article-title>. <source>Agric. Meteorol.</source> <volume>4</volume>, <fpage>255</fpage>&#x2013;<lpage>265</lpage>. </citation>
</ref>
<ref id="B26">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Rehman</surname>
<given-names>N. U.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Uzair</surname>
<given-names>M.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2017</year>). <article-title>The Proper Interpretation of Analytical Sky View Factors for Isotropic Diffuse Solar Irradiance on Tilted Planes</article-title>. <source>J. Renew. Sust. Energ.</source> <volume>9</volume>, <fpage>053702</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1063/1.4993069</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B27">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Seme</surname>
<given-names>S.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Sreden&#x161;ek</surname>
<given-names>K.</given-names>
</name>
<name>
<surname>&#x160;tumberger</surname>
<given-names>B.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Had&#x17e;iselimovi&#x107;</surname>
<given-names>M.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2019</year>). <article-title>Analysis of the Performance of Photovoltaic Systems in Slovenia</article-title>. <source>Solar Energy</source> <volume>180</volume> (<issue>1</issue>), <fpage>550</fpage>&#x2013;<lpage>558</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.solener.2019.01.062</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B28">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Vokony</surname>
<given-names>I.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Hartmann</surname>
<given-names>B.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Talamon</surname>
<given-names>A.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Viktor</surname>
<given-names>R.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2018</year>). <article-title>On Selecting Optimum Tilt Angle for Solar Photovoltaic Farms</article-title>. <source>Int. J. Renew. Energ. Res.</source> <volume>8</volume> (<issue>No.4</issue>), <fpage>1926</fpage>&#x2013;<lpage>1935</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.20508/ijrer.v8i4.8285.g7501</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B29">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Vuji&#x10d;i&#x107;</surname>
<given-names>M.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Lavery</surname>
<given-names>N.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Brown</surname>
<given-names>S.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2016</year>). <article-title>Numerical Sensitivity and View Factor Calculation Using the Monte Carlo Method</article-title>. <source>Proc. Imeche Part. C: J. Mech. Eng. Sci.</source> <volume>220</volume>, <fpage>697</fpage>&#x2013;<lpage>702</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1243/09544062JMES139</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B30">
<citation citation-type="web">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Weisstein</surname>
<given-names>E. W.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2013</year>). <article-title>Legendre-Gauss Quadrature, MathWorld--A Wolfram Web</article-title>. <comment>Available at: <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://mathworld.wolfram.com/Legendre-GaussQuadrature.html">https://mathworld.wolfram.com/Legendre-GaussQuadrature.html</ext-link> (Accessed date April 19, 2022)</comment>. </citation>
</ref>
</ref-list>
<app-group>
<app id="app1">
<title>APPENDIX I </title>
<p>Two rectangles with one common edge and included angle &#x3a6; (<xref ref-type="bibr" rid="B16">Howell, 2016</xref>).</p>
<disp-formula id="equ2">
<mml:math id="m270">
<mml:mrow>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>c</mml:mi>
</mml:mfrac>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>c</mml:mi>
</mml:mfrac>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>o</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>&#x2205;</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mtext>and</mml:mtext>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2205;</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</disp-formula>
<disp-formula id="equ3">
<mml:math id="m271">
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>sin</mml:mi>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3a6;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:mi>&#x3c0;</mml:mi>
<mml:mi>B</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi>sin</mml:mi>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3a6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mi>&#x3c0;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3a6;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>tan</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi>cos</mml:mi>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3a6;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi>sin</mml:mi>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3a6;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>tan</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi>cos</mml:mi>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3a6;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi>sin</mml:mi>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3a6;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>sin</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3a6;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:mi>&#x3c0;</mml:mi>
<mml:mi>B</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>{</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>sin</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3a6;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mi>ln</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>C</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi>ln</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mi>C</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi>ln</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>cos</mml:mi>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3a6;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>cos</mml:mi>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3a6;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>}</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>&#x3c0;</mml:mi>
</mml:mfrac>
<mml:msup>
<mml:mi>tan</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>B</mml:mi>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c0;</mml:mi>
<mml:mi>B</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:msup>
<mml:mi>tan</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>A</mml:mi>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mi>C</mml:mi>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c0;</mml:mi>
<mml:mi>B</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:msup>
<mml:mi>tan</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mi>C</mml:mi>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>sin</mml:mi>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3a6;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi>sin</mml:mi>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3a6;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>&#x3c0;</mml:mi>
<mml:mi>B</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>tan</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi>cos</mml:mi>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3a6;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>tan</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi>cos</mml:mi>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3a6;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>cos</mml:mi>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3a6;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c0;</mml:mi>
<mml:mi>B</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mi>B</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3be;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>sin</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3a6;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>tan</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3be;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi>cos</mml:mi>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3a6;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3be;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>sin</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3a6;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>tan</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3be;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi>cos</mml:mi>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3a6;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3be;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>sin</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3a6;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>&#x3be;</mml:mi>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:math>
</disp-formula>
<p>The last term remains unsolved. In this research, this term is solved numerically by means of Gaussian quadrature five-point rule. The weights (<inline-formula id="inf240">
<mml:math id="m272">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>) and abscissae (<inline-formula id="inf241">
<mml:math id="m273">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>) for use in performing Legendre&#x2013;Gauss quadrature integral approximation, which tries to solve the following function (<xref ref-type="bibr" rid="B30">Weisstein, 2013</xref>):<disp-formula id="equ4">
<mml:math id="m274">
<mml:mrow>
<mml:munderover>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
</mml:mstyle>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>b</mml:mi>
</mml:munderover>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2245;</mml:mo>
<mml:munderover>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
</mml:mstyle>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mi>n</mml:mi>
</mml:munderover>
<mml:msub>
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</disp-formula>
<disp-formula id="equ5">
<mml:math id="m275">
<mml:mrow>
<mml:munderover>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
</mml:mstyle>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>b</mml:mi>
</mml:munderover>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2245;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mfrac>
<mml:munderover>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
</mml:mstyle>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:munderover>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mfrac>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2245;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mfrac>
<mml:munderover>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
</mml:mstyle>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mi>n</mml:mi>
</mml:munderover>
<mml:msub>
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mfrac>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</disp-formula>
</p>
<p>Weights and Abscissae Table for n &#x3d; 5 (<xref ref-type="bibr" rid="B24">Pomax, 2011</xref>).</p>
<table-wrap id="audT1" position="float">
<table>
<thead valign="top">
<tr>
<th align="left">
<italic>i</italic>
</th>
<th align="center">Weight - <italic>w</italic>
<sub>
<italic>i</italic>
</sub>
</th>
<th align="center">Absciss - <italic>x</italic>
<sub>
<italic>i</italic>
</sub>
</th>
</tr>
</thead>
<tbody valign="top">
<tr>
<td align="left">1</td>
<td align="char" char=".">0.5688888889</td>
<td align="char" char=".">0.0000000000</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">2</td>
<td align="char" char=".">0.4786286705</td>
<td align="char" char=".">&#x2212;0.5384693101</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">3</td>
<td align="char" char=".">0.4786286705</td>
<td align="char" char=".">0.5384693101</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">4</td>
<td align="char" char=".">0.2369268851</td>
<td align="char" char=".">&#x2212;0.9061798460</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">5</td>
<td align="char" char=".">0.2369268851</td>
<td align="char" char=".">0.9061798460</td>
</tr>
</tbody>
</table>
<table-wrap-foot>
<fn>
<p>For more n up to 64, see (<xref ref-type="bibr" rid="B24">Pomax, 2011</xref>).</p>
</fn>
</table-wrap-foot>
</table-wrap>
</app>
</app-group>
<sec id="s10">
<title>Nomenclature</title>
<def-list>
<def-item>
<term id="G1-fenrg.2022.859075">
<bold>
<italic>A</italic>
</bold>
</term>
<def>
<p>Surface area; m<sup>2</sup>
</p>
</def>
</def-item>
<def-item>
<term id="G2-fenrg.2022.859075">
<bold>
<inline-formula id="inf242">
<mml:math id="m276">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</bold>
</term>
<def>
<p>View factor between surfaces <italic>i</italic> and <italic>j</italic>
</p>
</def>
</def-item>
<def-item>
<term id="G3-fenrg.2022.859075">
<bold>
<italic>d</italic>
</bold>
</term>
<def>
<p>Distance separating rows of the solar field; m</p>
</def>
</def-item>
<def-item>
<term id="G4-fenrg.2022.859075">
<bold>
<italic>W</italic>
</bold>
</term>
<def>
<p>Width of row of the solar field; m</p>
</def>
</def-item>
<def-item>
<term id="G5-fenrg.2022.859075">
<bold>
<italic>L</italic>
</bold>
</term>
<def>
<p>Length of the row of the solar field; m</p>
</def>
<def>
<p>Latitude angle</p>
</def>
</def-item>
<def-item>
<term id="G6-fenrg.2022.859075">
<bold>
<italic>Z</italic>
<sub>
<italic>1</italic>
</sub>
</bold>
</term>
<def>
<p>Width of the shadow zone; m</p>
</def>
</def-item>
<def-item>
<term id="G7-fenrg.2022.859075">
<bold>
<italic>Z</italic>
<sub>
<italic>2</italic>
</sub>
</bold>
</term>
<def>
<p>Width of the unshaded zone; m</p>
</def>
</def-item>
<def-item>
<term id="G8-fenrg.2022.859075">
<bold>
<inline-formula id="inf243">
<mml:math id="m277">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mi>h</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</bold>
</term>
<def>
<p>Global horizontal solar irradiance; W/m<sup>2</sup>
</p>
</def>
</def-item>
<def-item>
<term id="G9-fenrg.2022.859075">
<bold>
<inline-formula id="inf244">
<mml:math id="m278">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</bold>
</term>
<def>
<p>Beam horizontal solar irradiance; W/m<sup>2</sup>
</p>
</def>
</def-item>
<def-item>
<term id="G10-fenrg.2022.859075">
<bold>
<inline-formula id="inf245">
<mml:math id="m279">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</bold>
</term>
<def>
<p>Sky diffuse solar irradiance on the horizontal surface; W/m<sup>2</sup>
</p>
</def>
</def-item>
<def-item>
<term id="G11-fenrg.2022.859075">
<bold>
<inline-formula id="inf246">
<mml:math id="m280">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</bold>
</term>
<def>
<p>Global tilted surface solar irradiance; W/m<sup>2</sup>
</p>
</def>
</def-item>
<def-item>
<term id="G12-fenrg.2022.859075">
<bold>
<inline-formula id="inf247">
<mml:math id="m281">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</bold>
</term>
<def>
<p>Global solar irradiance in the solar field; W/m<sup>2</sup>
</p>
</def>
</def-item>
<def-item>
<term id="G13-fenrg.2022.859075">
<bold>&#x3b2;</bold>
</term>
<def>
<p>Surface tilt angle</p>
</def>
</def-item>
<def-item>
<term id="G14-fenrg.2022.859075">
<bold>
<inline-formula id="inf248">
<mml:math id="m282">
<mml:mi>&#x3c8;</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula>
</bold>
</term>
<def>
<p>Surface azimuth angle</p>
</def>
</def-item>
<def-item>
<term id="G15-fenrg.2022.859075">
<bold>
<inline-formula id="inf249">
<mml:math id="m283">
<mml:mo>&#x00F8;</mml:mo>
</mml:math>
</inline-formula>
</bold>
</term>
<def>
<p>Solar azimuth angle</p>
</def>
</def-item>
<def-item>
<term id="G16-fenrg.2022.859075">
<bold>&#x3b1;</bold>
</term>
<def>
<p>Solar altitude angle</p>
</def>
</def-item>
<def-item>
<term id="G17-fenrg.2022.859075">
<bold>
<italic>L</italic>
</bold>
</term>
<def>
<p>Length of the row of the solar field; m</p>
</def>
<def>
<p>Latitude angle</p>
</def>
</def-item>
<def-item>
<term id="G18-fenrg.2022.859075">
<bold>&#x3b8;i</bold>
</term>
<def>
<p>Solar incident angle</p>
</def>
</def-item>
<def-item>
<term id="G19-fenrg.2022.859075">
<bold>&#x3b8;z</bold>
</term>
<def>
<p>Solar zenith angle</p>
</def>
</def-item>
<def-item>
<term id="G20-fenrg.2022.859075">
<bold>&#x3c1;</bold>
</term>
<def>
<p>Reflectivity</p>
</def>
</def-item>
<def-item>
<term id="G21-fenrg.2022.859075">
<bold>&#x2200;</bold>
</term>
<def>
<p>Shaded to total surface area ratio</p>
</def>
</def-item>
</def-list>
<glossary content-type="abbr">
<p>
<bold>Subscriptions:</bold>
</p>
<def-list>
<def-item>
<term id="G22-fenrg.2022.859075">
<bold>g</bold>
</term>
<def>
<p>Ground</p>
</def>
</def-item>
<def-item>
<term id="G23-fenrg.2022.859075">
<bold>s</bold>
</term>
<def>
<p>Sky</p>
</def>
</def-item>
<def-item>
<term id="G24-fenrg.2022.859075">
<bold>g<sub>1</sub>
</bold>
</term>
<def>
<p>ground shaded zone</p>
</def>
</def-item>
<def-item>
<term id="G25-fenrg.2022.859075">
<bold>g<sub>2</sub>
</bold>
</term>
<def>
<p>ground unshaded zone</p>
</def>
</def-item>
<def-item>
<term id="G26-fenrg.2022.859075">
<bold>A<sub>1</sub>
</bold>
</term>
<def>
<p>First row surface</p>
</def>
</def-item>
<def-item>
<term id="G27-fenrg.2022.859075">
<bold>A<sub>2</sub>
</bold>
</term>
<def>
<p>Second row surface</p>
</def>
</def-item>
<def-item>
<term id="G28-fenrg.2022.859075">
<bold>A<sub>1r</sub>
</bold>
</term>
<def>
<p>rear surface of the first row</p>
</def>
</def-item>
<def-item>
<term id="G29-fenrg.2022.859075">
<bold>iso</bold>
</term>
<def>
<p>Isotropic sky analysis</p>
</def>
</def-item>
<def-item>
<term id="G30-fenrg.2022.859075">
<bold>aniso</bold>
</term>
<def>
<p>Anisotropic sky analysis</p>
</def>
</def-item>
</def-list>
</glossary>
</sec>
</back>
</article>