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太阳辐射强度和最佳倾角的计算方法 李旭

太阳辐射强度和最佳倾角的计算方法

赤纬角δ的计算方法

δ=23.45Sin(360365

284n

+?

) δ——赤纬角。

N ——为一年中的日期序号。

太阳角h

sinh=Sin δ?δ?cos cos +Sin

?——当地纬度

太阳的方位角α:太阳至地面上某给定点的连线在水平面上的投影与正南向(当地子午线)的夹角。规定:偏东为负,偏西为正。

太阳入射角i

cosi=cos )cos(cosh sin sinh γαθθ-+

γ为斜面的方位角

散射辐射:经过大气和云层的反射、折射、散射作用改变了原来的传播方向达到地球表面的、并无特定方向的这部分太阳辐射。

直射辐射:未被地球大气层吸收、反射及折射仍保持原来的方向直达地球表面的这部分太阳辐射。

总太阳辐射:散射辐射与直射辐射的总和。

太阳常数:太阳与地球之间为年平均距离时,地球大气层上边界处,垂直于太阳光线的表面上,单位面积、单位时间所接受的太阳辐射能,以I0 表示

大气质量m :太阳光线穿过地球大气层的路程与太阳在天顶位置时光线穿过地球大气层的路程之比。

m=sinh

1

法向太阳辐射强度I DN :与太阳光线相垂直的表面上(即太阳光线法线方向)的太阳直射辐射强度。

I DN =I m P ?0

P ——大气透明系数 水平面直射太阳辐射强度I DH

I DH = I DN sinh= I m P 0sinh

水平面散射辐射强度dH I

)ln 4.111sinh(210P

P I I m dH

--=

水平面上的总辐射强度I h

I ])

ln 4.11(21sinh[0P P P I I I m

m

dH

DH h --+=+=

倾斜面上太阳直射辐射强度I θD

I θD =I i DN cos =I sinh

cos i

DH

倾斜面上太阳散射辐射强度θd I

2

cos 2

θ

θdH d I I =

倾斜面上所获得的地面反射辐射强度θR I

)2

cos 1(2θ

ρθ-=H G R I I

倾斜面上的总辐射强度I θ

θθθθR d D I I I I ++=

式中θD I ——斜面上太阳直射辐射强度。

式中θd I ——斜面上太阳散射辐射强度。

式中θR I ——斜面上所获得的地面反射辐射强度。

太阳辐射强度和最佳倾角的计算方法   李旭

该图为天津地区一年中第一天的太阳辐射强度变化图