太阳辐射的计算2

07-Feb-231第一章太阳辐射1-4月平均太阳辐射日总量的计算07-Feb-2321－4、月平均太阳辐射日总量的计算

太阳辐射资料逐时太阳辐射资料用于分析太阳能利用装置的动态性能或建筑物的逐时冷热负荷。某一期间的太阳辐射资料（日、月、年平均及总量）用于分析太阳能利用装置的平均性能或估算其有效收益。07-Feb-2331－4、月平均太阳辐射日总量的计算太阳辐射资料的获取：来自实测资料的统计和整理；由经验公式推算。（由于地理环境和气候条件各异，经验公式繁多）。07-Feb-2341－4、月平均太阳辐射日总量的计算07-Feb-2351－4、月平均太阳辐射日总量的计算1－4－1、月平均太阳总辐射日总量的计算：水平面上总辐射日总量的月平均值式中：－晴天水平面上总辐射日总量的月平均值。可根据不同纬度的日射观测资料来确定；

a，b－经验系数。适合我国地区的系数为：a＝0.248,b=0.752

N/N0－日照百分率，其中N为实际每天日照时数的月平均值；N0为同一时期每天可能的日照持续时间数月平均值。（计算方法1）07-Feb-23607-Feb-2371－4、月平均太阳辐射日总量的计算07-Feb-2381－4、月平均太阳辐射日总量的计算07-Feb-2391－4、月平均太阳辐射日总量的计算07-Feb-23101－4、月平均太阳辐射日总量的计算水平面上总辐射日总量的月平均值（计算方法2）式中：－理想大气(指没有水汽和各种悬浮微粒的大气)中水平面上总辐射日总量的月平均值；

可查表获得

a'，b'－经验系数。07-Feb-23111－4、月平均太阳辐射日总量的计算经验系数b'可由下式计算：式中：En为当地的年平均绝对湿度，单位hPa－百帕（空气中实际水蒸气压力）。我国西北干旱地区太阳总辐射日总量的计算：07-Feb-2312拉萨地区太阳总辐射日总量的计算：1－4、月平均太阳辐射日总量的计算除上述地区外，我国其它地区太阳总辐射日总量的计算：07-Feb-23131－4、月平均太阳辐射日总量的计算07-Feb-23141－4、月平均太阳辐射日总量的计算（代表海拔高度）07-Feb-23151－4、月平均太阳辐射日总量的计算07-Feb-23161－4、月平均太阳辐射日总量的计算1－4－2、月平均太阳直射辐射日总量的计算水平面上直射辐射日总量的月平均值的最佳计算式：式中：m－正午时的大气质量；

Ct－总云量的分数，全天碧空Ct

＝0，全天有云Ct

＝1，

a，b，c－回归系数由下式确定：07-Feb-23171－4－2、月平均太阳直射辐射日总量的计算式中：H－当地海拔高度，单位m；

F－当地沙暴日数和浮尘日数之和。07-Feb-23181－4－3、月平均太阳散射辐射日总量的计算水平面上散射辐射日总量的月平均值的最佳计算式：式中：K＝4.3/(4+0.3(1－s)；

s

－自然表面对太阳辐射的反射率（见表1－10）；

Cmh及Cc－分别为月中的高云量与低云量，可从当地台站气象资料中查取；

a，b，c－回归系数（由表1－11确定）。07-Feb-23191－4－3、月平均太阳散射辐射日总量的计算07-Feb-23201－4－3、月平均太阳散射辐射日总量的计算07-Feb-23211－4－4、任意倾斜面上的太阳辐射日总量月平均的计算任意倾斜面上太阳辐射日总量的月平均值由3部分构成：式中：

－倾斜面上的月平均太阳直射辐射；

－倾斜面上的月平均太阳散射辐射；－地面反射辐射的日总量。07-Feb-23221－4－4、任意倾斜面上的太阳辐射日总量月平均的计算任意倾斜面上月平均散射辐射：地面反射辐射月平均日总量：任意倾斜面上月平均直射辐射：式中：－任意倾斜面与水平面上的直射辐射辐射日总量的比值。07-Feb-23231－4－4、任意倾斜面上的太阳辐射日总量月平均的计算任意面向正南的倾斜面：可由下式计算：式中：0－水平面上的日落时角；

－任意倾斜面上的日落时角，由下式计算：07-Feb-23241－5、太阳能集热器倾角的确定太阳能集热器的两种安装形式：非跟踪式：太阳能集热器的采光面的倾角固定不动。跟踪式:一天中太阳能集热器采光面的倾角随太阳高度角的变化而变化，使得太阳光线始终垂直照射集热器的采光面，以获得最大太阳辐射能。07-Feb-23251－5、太阳能集热器倾角的确定

对于非跟踪太阳能平板集热器，为得到最大的辐射量，在正午时必须尽可能使集热器采光面垂直太阳光线。此时，有：07-Feb-23261－5、太阳能集热器倾角的确定天顶

另一方面，根据纬度、赤纬角及太阳天顶角的关系有：因此，当太阳光线垂直与集热器采光面时，有：赤道07-Feb-23271－5、太阳能集热器倾角的确定不同使用场合下集热器倾角的确定

集热器全年使用（如太阳能热水系统）：全年赤纬角的变化日期春分夏至秋分冬至赤纬角023.5o0-23.5o

在工程上，可近似认为全年平均赤纬角为0o。因此，这类集热器的倾角按下式选取：07-Feb-2328

集热器为春分到秋分期间（夏季）使用（如太阳能制冷、空调系统）：1－5、太阳能集热器倾角的确定全年赤纬角的变化日期春分夏至秋分冬至赤纬角023.5o0-23.5o

在工程上，可近似认为这一期间的平均赤纬角为10o。因此，这类集热器的倾角按下式选取：07-Feb-2329

在工程上，可近似认为这一期间的平均赤纬角为－10o。因此，这类集热器的倾角按下式选取：全年赤纬角的变化日期春分夏至秋分冬至赤纬角023.5o0-23.5o

集热器为冬至到春分期间（秋、冬季）使用（如太阳能采暖系统）：1－5、太阳能集热器倾角的确定07-Feb-23301－5、太阳能集热器倾角的确定集热器最佳倾角的确定

集热器采光面上所接收的太阳辐射，由赤纬角、当地纬度及集热器采光面的方位角等因素确定。

集热器最佳倾角：在给定的时期内集热器表面接收到最大太阳辐射时的倾角为最优倾角。

对某一给定的纬度及给定的方位角，可采用适宜的步长，逐时计算不同倾角对应倾斜面上的总太阳辐射，总太阳辐射最大的倾斜面所对应的倾角即为最优的集热器安装倾角。07-Feb-23311－5、太阳能集热器倾角的确定1、集热器采光面方位角对所接收的太阳辐射量的影响：

数值计算结果表明：集热器采光面的方位角＝0

，即集热器面向正南时，一年中可得到最大的的总太阳辐射能。07-Feb-23321－5、太阳能集热器倾角的确定相对日射量：固定倾角平面上太阳辐射与始终垂直于太阳光线的平面（即跟踪平面）上的太阳辐射能的比值。07-Feb-23332、集热器采光面倾角对所接收