太阳直接辐射计算
各种太阳辐射量的计算公式评述
各种太阳辐射量的计算公式评述
太阳辐射是指太阳向地球发出的电磁辐射。
它可以按照不同的波长和能量分类，常见的有紫外线、可见光和红外线。
这些太阳辐射对地球有着重要的作用，例如提供地球的能量来源、调节气候和生物活动。
为了研究太阳辐射的影响，科学家们常常需要计算各种太阳辐射量。
常见的计算公式有：
紫外线辐射量：紫外线辐射量可以用来衡量太阳紫外线辐射的强度。
可以使用以下公式来计算紫外线辐射量：Euv=Es*kuv
其中，Euv是紫外线辐射量，单位是瓦特；Es是太阳的发射率，单位是瓦特/平方米；kuv是紫外线吸收系数，取决于大气的构成。
可见光辐射量：可见光辐射量可以用来衡量太阳可见光辐射的强度。
可以使用以下公式来计算可见光辐射量：Evis=Es*kvis
其中，Evis是可见光辐射量，单位是瓦特；Es是太阳的发射率，单位是瓦特/平方米；kvis是可见光吸收系数，取决于大气的构成。
红外线辐射量：红外线辐射量可以用来衡量太阳红外线辐射的强度。
可以使用以下公式来计算红外线辐射量：Eir=Es*kir
其中，Eir是红外线辐射量，单位是瓦特；Es是太阳的发射率，单位是瓦特/平方米；kir是红外线吸收系数，取决于大气的构成。
以上是常见的几种太阳辐射量的计算公式。
注意，这些公式均假设在空气中不存在遮挡。
如果存在遮挡，则需要考虑遮挡因素，调整计算公式。
另外，这些计算公式仅适用于太阳辐射，如果需要计算地球反射的辐射或其他来源的辐射，则需要使用不同的公式。
总的来说，各种太阳辐射量的计算公式是用来衡量太阳辐射的强度的重要工具，在气候研究、能源管理和其他领域都有广泛应用。
太阳直接辐射计算
太阳直接辐射计算导则1 范围本标准给出了太阳直接辐射计算的基本原则，不同条件下的计算方法和适用范围，以及对计算结果的检验要求。
本标准适用于水平面直接辐射和法向直接辐射的计算。
2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 33698—2017 太阳能资源测量直接辐射GB/T 34325—2017 太阳能资源数据准确性评判方法3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。
3.1直接辐射 direct radiation从日面及其周围一小立体角内发出的辐射。
[GB/T 31163—2014，定义5.11]注：一般来说，直接辐射是由视场角约为5°的仪器测定的，而日面本身的视场角仅约为0.5°，因此，它包括日面周围的部分散射辐射，即环日辐射。
3.2法向直接辐射direct normal radiation与太阳光线垂直的平面上接收到的直接辐射。
注：从数值上而言，直接辐射与法向直接辐射是相同的；两者的区别在于，直接辐射是从太阳出射的角度而定义，法向直接辐射则是从地表入射的角度而定义。
[GB/T 31163—2014，定义5.12]3.3水平面直接辐射direct horizontal radiation水平面上接收到的直接辐射。
[GB/T 31163—2014，定义5.13]3.4散射辐射diffuse radiation；scattering radiation太阳辐射被空气分子、云和空气中的各种微粒分散成无方向性的、但不改变其单色组成的辐射。
[GB/T 31163—2014，定义5.14]3.5[水平面]总辐射global [horizontal] radiation水平面从上方2π立体角（半球）范围内接收到的直接辐射和散射辐射之和。
注：改写GB/T 31163—2014，定义5.15。
到达地球表面任意坡面上的太阳直接辐射公式
任何太阳直接辐射公式在任何斜坡上到达地球表面，是太阳能和环境科学领域的重要计算。
这种公式有助于确定在不同角度到达地球表面的太阳辐射量，并可用于优化太阳能板和太阳能系统的位置。
太阳直射辐射是指在从太阳到地球表面的直线上行驶，而不会被大气分散或吸收的太阳能量。
这种辐射对了解可以捕获和用于各种应用的太阳能数量很重要。
计算斜面太阳直接辐射的公式考虑到太阳高程角、坡度角和方位角。
太阳仰角是水平平面与视线对太阳的仰角。
斜角为表面倾角角角，方位角为向北方向与水平平面上太阳射线投射之间的角。
计算斜面上的太阳直线辐射，可以使用以下公式： 1。
I=Io ×（cos（θ）×cos（β）×罪（φ） +罪（θ）×罪（β））
在下列地点：
I=斜面上的太阳直接辐射（W、m…2）
Io = 地球外太阳辐射（W、m…2）
θ=太阳高角（度）
β = 坡角（度）
φ=方位角（度）
在这个公式中，外星太阳辐射木卫一是一个恒定值，代表大气顶部的太阳辐射。
太阳仰角θ可以根据日时和观察者的位置计算。
坡角β和方位角++由表面方向决定。
通过使用这一公式，可以计算在任何斜坡，任何时间，任何地点到达地球表面的太阳直射量。
这些信息可用于设计和优化太阳能系统，以及研究太阳辐射对环境的影响。
计算斜面上的太阳直接辐射的公式是了解可以捕获和用于各种应用的太阳能数量的重要工具。
通过考虑太阳高程角，坡度角，方位角，可以准确计算地球表面任何坡度上的太阳直接辐射。
这些信息对于太阳能系统的设计和优化以及环境研究和研究都十分宝贵。
太阳辐射强度计算公式
太阳辐射强度的计算公式可以分为直射强度和散射强度的计算。
太阳辐射直射强度的计算公式为：
I_B = I_DN * cos(i_s) = I_0 * P_1^(1/sin(α_s)) * cos(i_s)
其中，I_B是与水平面成任意夹角的斜面接受太阳辐射的直射强度(W/m2)；I_DN是太阳辐射到达地表平面时的强度(W/m2)；i_s是太阳直射光线与采光表面的法线夹角；P_1是大气通过率，又称大气透明系数，其物理意义是当太阳高度角为90度时，到达地面的大气辐射强度与大气层外表面太阳辐射之比。
对于散射强度的计算，可以使用辐射强度计算公式：I=E/A，其中I是辐射强度，E是发射的能量，A是作为单位面积收到辐射能量的面积。
另外，太阳辐射的总强度可以通过直射强度和散射强度的叠加来计算。
需要注意的是，这些公式中的参数可能会受到地理位置、时间、天气等因素的影响，因此在实际应用中需要根据具体情况进行调整和修正。
太阳能辐射计算公式
一、中国太阳能直接辐射的计算方法()1bS a Q S +='（1）()211111S c S b a Q S ++='（2）⊙()n c S b a Q S 2122++='（3）S ′为直接辐射平均月（年）总量；Q 为计算直接辐射的起始数据，可采用天文总辐射S 0，理想大气总辐射，Q i ,晴天总辐射Q 0来表示。
a ，b ，a 1，b 1，c 1，a 2，b 2，c 2为系数。
n 为云量。
S 1为日照百分率。
相关系数的计算公式：()()()()()()∑∑∑∑∑∑∑∑∑=========⎪⎭⎫⎝⎛-⎪⎭⎫⎝⎛--=----=ni n i i ini n i i in i n i ni ii i i n i i i ni i iy y n x x n y x y x n y y x x y y x xr 121212121111221考虑到大气透明度，则有()()n c S b a P P PQ n c S b a P P PQ S i mi 2122cos cos sin sin 12122++=++='+海年海年δϕδϕ（4）其中m 为大气质量：δϕδϕcos cos sin sin 1sinh 1+==Θm 其中，φ为测站的纬度；δ为赤纬角，取每月15日的赤纬值作为月平均值；时角ω统一取中午12时，则ω=0，cosω=1；年P 为测站的年平均气压，P 海为海平面气压，P 海=1013.25mp ，海年P P 为对大气质量进行的高度订正。
对于a 2的计算：当测站的海拔H≥3000m 时，a 2=0.456；当H≤3000m 是，若年平均绝对湿度E ≤10.0mb ，则F a ⨯-=00284.0688.02否则F a ⨯-=01826.07023.02，其中F 为测站沙尘暴日数与浮尘日数之和。
对于（4）式中，系数之间的关系式为{011.1039.02222=+-=+b a c a二、中国太阳能散射辐射的算法)(1n S Qf D ，∑=其中∑D 为散射辐射月（年）总辐射量，Q 为计算散射辐射的起始数据，可采用天文总辐射S 0，理想大气总辐射Q i ,晴天总辐射Q 0来表示；f (S1，n ……）为天空遮蔽度函数。
太阳直接辐射计算
太阳直接辐射计算太阳高度角是指太阳光线与地平面的夹角，它决定了太阳光线在大气中的经过程度，高度角越大，太阳光线经过大气层的厚度越小，散射和吸收的损失就越小，从而太阳能的直接辐射也就越强。
太阳高度角的计算可以通过日出和日落时间以及地理位置的经纬度进行推算。
太阳方位角是指太阳光线与正南方向的夹角，它决定了太阳在地球表面的投射角度，从而影响到太阳能的直接辐射强度。
太阳方位角的计算可以通过太阳的时角和地理位置的经纬度进行推算。
大气透过率是指太阳光线穿过大气层时的透过能力，它受到大气层中的水汽、云层、颗粒物等多个因素的影响。
大气透过率越大，太阳能的直接辐射也就越强。
大气透过率的计算可以通过实测数据和气象模型进行估算。
太阳直接辐射的计算可以通过数学模型和计算机模拟进行，其中包括辐射传输模型、辐射平衡模型等。
辐射传输模型考虑了太阳辐射在大气层中的传输、散射和吸收等过程，以及地面反射和折射等因素，从而计算出太阳直接辐射的强度和分布。
辐射平衡模型考虑了太阳辐射的输入和地表反射、吸收、辐射等过程之间的平衡关系，从而计算出地表的能量收支和温度分布。
太阳直接辐射的计算可以通过专业的辐射测量仪器进行实测，如太阳能辐射计、太阳光辐射计等。
这些仪器可以测量太阳在不同波段的辐射强度，并通过校准和修正等方法得到太阳直接辐射的值。
同时，还可以通过气象站、气象雷达等设备获取太阳高度角、太阳方位角、大气透过率等参数的实测数据，从而进行太阳直接辐射的计算和预测。
总结起来，太阳直接辐射的计算是一项复杂的工程，需要考虑多个因素的影响，并采用数学模型和实测数据进行计算。
太阳直接辐射的计算可以帮助我们了解太阳能资源的分布和潜力，为太阳能利用的规划和设计提供科学依据。
太阳能工程计算常用公式
太阳能工程计算常用公式1.太阳辐射计算公式太阳辐射是太阳能工程中最关键的参数之一，可以通过以下公式进行计算：H = H0 * (1 - a * cos(theta))其中，H为太阳直射辐照度，H0为地球半径上太阳辐射的强度，a为大气散射系数，theta为太阳高度角。
2.太阳能电池板功率计算公式太阳能电池板的功率可以通过以下公式进行计算：P = A * G * eta其中，P为太阳能电池板的功率，A为太阳能电池板的面积，G为太阳辐射强度，eta为太阳能电池板的转换效率。
3.太阳能热水器设计公式太阳能热水器的设计需要考虑到太阳辐射强度、太阳能热水器转换效率等因素，可以用以下公式进行计算：Q = A * G * eta * FR其中，Q为太阳能热水器的热输出，A为太阳能集热器的面积，G为太阳辐射强度，eta为太阳能集热器的转换效率，FR为太阳能热水器的散热损失系数。
4.太阳能发电系统收益计算公式太阳能发电系统的收益可以通过以下公式进行计算：E=P*H*AF*PR其中，E为太阳能发电系统的年发电量，P为太阳能电池板的功率，H为太阳辐射强度，AF为发电系统的年可利用系数，PR为太阳能电池板的损耗系数。
5.太阳能系统投资回收期计算公式太阳能系统的投资回收期可以通过以下公式计算：T=I/(S*C-(E*P*AF))其中，T为太阳能系统的投资回收期，I为太阳能系统的投资成本，S为太阳能系统的每年节约的能源成本，C为太阳能系统的每年运行成本，E为太阳能发电系统的年发电量，P为太阳能电池板的功率，AF为发电系统的年可利用系数。
这些是太阳能工程计算中常用的一些公式，可以帮助太阳能工程师进行相关计算和设计。
当然，具体的计算还需要考虑到实际情况和具体参数，这些公式只是提供了一些基本的计算方法和思路。
不同方位倾斜面上太阳辐射量及最佳倾角的计算
不同方位倾斜面上太阳辐射量及最佳倾角的计算【最新版】目录1.太阳能资源的重要性2.太阳辐射量的计算方法3.最佳倾角的定义和计算4.不同方位倾斜面上的太阳辐射量及最佳倾角的比较5.结论正文1.太阳能资源的重要性随着全球能源危机的加剧和环境污染问题的严重性，可再生能源的开发和利用已经成为世界各国共同关注的问题。
其中，太阳能以其清洁、可再生、无污染等优点，成为最受关注的可再生能源之一。
太阳能资源的充分利用，对于缓解能源危机、保护环境、促进可持续发展具有重要的意义。
2.太阳辐射量的计算方法太阳辐射量是指单位时间内，太阳辐射到地球表面的能量。
太阳辐射量的计算方法主要有两种：直接法和间接法。
直接法是通过测量太阳辐射的强度和时间，计算出太阳辐射量。
间接法是通过测量地球表面接收到的太阳辐射量，反推出太阳辐射的强度。
3.最佳倾角的定义和计算最佳倾角是指太阳能电池板与水平面的夹角，此时太阳能电池板接收到的太阳辐射量最大。
最佳倾角的计算需要考虑到地理位置、时间、太阳的高度角等因素。
在地球上的不同纬度，最佳倾角不同。
在赤道附近，最佳倾角接近于 0；在两极地区，最佳倾角接近于 90 度。
4.不同方位倾斜面上的太阳辐射量及最佳倾角的比较对于不同的方位倾斜面，太阳辐射量和最佳倾角会有所不同。
一般来说，太阳辐射量和最佳倾角都会随着方位倾斜面的倾斜角度的增大而增大。
但是，当倾斜角度增大到一定程度时，太阳辐射量和最佳倾角会开始减小。
这是因为太阳能电池板接收到的太阳辐射面积随着倾斜角度的增大而减小。
5.结论太阳能资源的充分利用对于缓解能源危机、保护环境、促进可持续发展具有重要的意义。
太阳能辐射计算公式
一、中国太阳能直接辐射的计算方法（1）（2）⊙（3）S′为直接辐射平均月（年）总量；Q为计算直接辐射的起始数据，可采用天文总辐射S0，理想大气总辐射，Qi,晴天总辐射Q0来表示。
a，b，a1，b1，c1，a2，b2，c2为系数。
n为云量。
S1为日照百分率。
相关系数的计算公式：考虑到大气透明度，则有（4）其中m为大气质量：其中，φ为测站的纬度；δ为赤纬角，取每月15日的赤纬值作为月平均值；时角ω统一取中午12时，则ω=0，cosω=1；为测站的年平均气压，P海为海平面气压，P海=1013.25mp，为对大气质量进行的高度订正。
对于a2的计算：当测站的海拔H≥3000m时，a2=0.456；当H≤3000m是，若年平均绝对湿度E≤10.0mb，则否则，其中F为测站沙尘暴日数与浮尘日数之和。
对于（4）式中，系数之间的关系式为二、中国太阳能散射辐射的算法其中∑D为散射辐射月（年）总辐射量，Q为计算散射辐射的起始数据，可采用天文总辐射S0，理想大气总辐射Qi,晴天总辐射Q0来表示；f(S1，n......）为天空遮蔽度函数。
D=Qi(a1+b1nt);D=Qi(a2+b2nl);D=Qi(a3+b3S1);D=Qi(a4+b4nmh)D=Qi(a5+b5nmh+c5nl)D=Qi(a6+b6nmh+c6S1)D=Qi(a7+b7P+c7nl)D=Qi(a8+b8P+c8S1)以上8式为计算太阳能散射可筛选公式，其中D为欲计算的散射辐射量的月总量，Qi,为理想大气中的月总辐射量，nt ，nl ，nmh分别为月平均总云量、低云量和中高云量。
S1为日照百分率，P为薄云指数，它的数值为P= S1+ nt -1，表示总云量中能够透射的那一部分能量值。
考虑地面反射率A时：考虑地面反射率后的理想大气总辐射Qa与A=0.0时的理想大气总辐射Qi成正比,其比值K 可由下式确定：因此考虑地面反射后的计算散射辐射的一般公式为这里Qa=KQi。
太阳的辐射功率公式
太阳的辐射功率公式太阳是生命的源泉，它是地球上我们所有生物共同依赖的能源之一，它提供给地球上所有生命活动的能量。
太阳辐射功率亦称为太阳辐射强度，是指发射出的每单位时间和每单位面积的太阳能功率，是太阳能供给地球能量的量纲。
太阳能理论源自公元前400年希腊数学家亚里士多德，他利用高尔夫仪器测量出太阳辐射功率。
太阳辐射功率公式(Solar Radiative Power Formula)是衡量一个物体的辐射功率的公式：P=εσAT^4其中，P为物体的总辐射功率，ε为物体的辐射系数(Emissivity)，σ为每秒钟每平方米的Stefan-Boltzmann常数，A 为物体的表面积，T为物体的温度。
太阳的辐射功率由这个公式来衡量。
太阳的温度是其发射辐射功率的关键因素，平均温度约为6000K，太阳辐射功率也随着温度的变化而变化，由此可见，太阳的总辐射功率是一个指数函数，当温度每增加一个标准气温时，辐射功率将增加25%的量。
太阳的辐射系数ε通常介于0.21之间，是由物体的表面粗糙程度决定的。
一个物质的表面越光滑，辐射系数越高，反之亦然。
太阳黑体表面的辐射系数ε约为0.8。
太阳面积常常用一个球体面积来计算，那么太阳表面积A=4πr^2，r=696000km，此时太阳面积A=6.087×10^14 km^2。
Stefan-Boltzmann常数σ常数值为5.67×10^-8 W/(m^2K^4)。
从上面的分析可以得到太阳的总辐射功率P：P=εσAT^4=0.8×5.67×10^-8×6.087×10^14×(6000K)^4=3.85×10^26W从上面的计算结果可以说明，太阳的总辐射功率是一个令人印象深刻的数字，每秒钟太阳辐射功率的大约是1.4×10^7Kw/，比静止的一兆瓦无线电发射机的能量高出1000万倍。
太阳辐射功率的测量工作在物理中占有重要地位，它可以帮助我们更深入地理解太阳是如何影响地球上的各种过程，以及更好地利用太阳能。
122.2.2到达地面的太阳辐射
➢ 太阳高度角一定，大气透明度不好， 散射质点多→散射辐射增强；
➢
三、太阳总辐射
太阳总辐射：到达地面的太阳直接辐射与太阳散射辐射的总和。用Rs表示
R s R sb R sd 0 .5 R sc(1 m ) s in h
总辐射的日、年变化是受太阳高度角的影响： ➢ 日变化：中午最大 ➢ 年变化： • 中高纬度地区：夏季月份最大，冬季最小。 • 低纬度地区（0-20°左右）：一年中有两个最大值(春分和秋分)
一、太阳直接辐射
直接辐射的日变化和年变化：主要由太阳高度角决定 日变化（无云条件下）：
➢中午太阳高度角最大，直接辐射最强；日出、日落时太阳高度角最小，直接辐射最弱
年变化：
➢一般夏季最大，冬季最小；如果夏季云雨多，则春末夏初最大
纬度变化:
➢低纬度地区 > 高纬度地区； ➢全年直接辐射最大值出现在回归线附近，而不是赤道（阴雨天气较多）
一、太阳直接辐射
3.大气透明度(α)
大气透明度是指透过一个大气质量数后的辐射强度与透过前的辐射强度之比。 大气透明度与大气中水汽、尘埃等有关。这些物质越多，大气透明度越差， 透明系数越小。 天气特别晴朗，污染较少时， α=0.9； 天空混浊，污染特别严重时， α=0.6 一般情况下 α=0.84。
四、地面对太阳辐射的反射
2.下垫面性质
(1) 颜色：
各种下垫面对短波辐射的平均反射率
下垫面性质 大多数 农作物
反射率（%） 18-23
绿草地 26
大草原 22
葡萄园 18-19
落叶林 15-20
针叶林 10-15
黑钙土 5-12
新雪 陈雪 80-95 42-70
太阳辐射度计算公式
晴朗指数 晴朗指数 K T 是一个经验参数，可以根据在某一固定位置测量得到的日照强度计算得 到。它的定义是地表水平面上的月平均日太阳辐射量与大气层外界水平面上的月平均日太 阳辐射量之比值。
K T = H / H ext
下表是一些不同地点的晴朗指数随月份的变化。
这个余弦当然是太阳时角的函数，或者说是一日当中的时间的函数。
将这个余弦函数对时间积分，从日出积分到日落，可得：
H ext ( β ) =
24
π
' ' ' ] φext cos δ cos(λ − β )[sin ωss − ωss cos ω ss
在此， 我们假设日落时分的太阳方位角与光伏阵列平行， 即假设cos(nc,s) = cos 90 = 0， 因而有：
hr?h其中??hd???hd??1cos??1?cos?1????r??r???????b???????h???h??2??2?这两个表达式中的前一个表示倾斜放置的光伏阵列上的月平均日辐射总量可以用倾斜布置的光伏阵列上的月平均日辐射总量和一个因子r相乘得到
光伏太阳能系统——太阳光源
太阳辐射几何学 根据地球自转和围绕太阳公转的日常以及季节性变化，我们推导了在任意朝向的光伏 阵列上的太阳辐射强度计算方法。为了介绍这个计算方法，需要引入两组描述太阳和地球 相对位置的坐标系。 第一组给出太阳相对于固定在地球上的坐标系的位置，坐标系的一个轴指向天顶，另 一个与之正交的轴指向地平线，即下图中的i, j坐标系，称为地平坐标系。 另一组坐标系也固定在地表的同一个位置，但是一个轴指向极点，即北天极，另一个 与之正交的轴则指向与赤道平行的方向，即下图中的I, J坐标系，称为时角坐标系。
太阳总辐射公式 净全辐射 散射辐射 直接辐射 反射辐射
太阳总辐射公式是P=4πR²σT⁴，其中P代表太阳总辐射能量，R是太阳到地球的距离，σ是斯特藩-玻尔兹曼常数，T是太阳的表面温度。
净全辐射是研究地球热量收支状况的主要资料。
净全辐射为正表示地表增热，即地表接收到的辐射大于发射的辐射；净全辐射为负表示地表损失热量。
净全辐射用净全辐射表测量。
散射辐射是指来自太阳直射部分遮蔽后测得的辐射，也称为天空辐射。
直接辐射则是指太阳以平行光线的形式直接投射到地面上的辐射，可以用太阳直接辐射表测量。
反射辐射是指物体表面受到辐射能量的照射后，将一部分能量反射出去的现象。
反射性辐射在日常生活中非常常见，如我们站在阳光下感受到的光亮就是太阳光的反射辐射。
反射辐射的发生与物体的表面性质有关，如物体的光亮程度、平滑度、颜色等。
反射辐射在光学仪器、建筑和能源领域等方面有广泛的应用。
总的来说，太阳总辐射是由直接辐射和散射辐射组成的，而地表接收到的太阳辐射能量与反射辐射、散射辐射等因素共同影响着地球的热量收支状况。
太阳辐射模型
太阳辐射模型直接辐射：A*sina*p^mp=exp(-k*l)，l为大气层厚度间接辐射：A*C*sina*(1-p^m)；A*C*p^m一、大气透明度tb=exp(-B/sina)=p^(1/sina)=p^m，取值范围为0到ptd=0.5*(1-p^m)/(1-1.4lnp)，当太阳高度角为0度，td为0.25，90度时，td=0.25*(1-p)二、直接辐射和散射辐射1、Ashare模型水平总辐射：It=(C+sina)*Idn=Idn*sina+Idh，其中Ids为天空散射，C与月份有关的常数，A太阳常数直接辐射：Idn=A*p^m散射辐射：Idh=C*Idn=A*C*p^m，其中C为散射系数0.057-0.136，a为太阳高度，B为大气消光系数，取值0.142-0.205倾斜面散射：Ids=Idh*Fs=0.5*Idh*(1+cosS)，其中Fs=1-Fg，Fg=0.5*(1-cosS)，S为倾斜面与水平面的夹角地面反射：Idg=ρ*Fg*It，其中ρ为地面反射系数Ashare晴天模型《北京地区晴天太阳辐射模型初探》，《北京晴天太阳辐射模型与ASHRAE模型的比较》A=1361*(1+0.0334*cos(2*pi*(n-3)/365));B=0.2051-4.05369*10^(-4)*N;C=0.07876-4.2177*10^(-4)*N，N为从1月1日的积日《太阳辐射强度模型的建立及验证》2、Hottel模型（1976年），《呼和浩特地区太阳辐射模型分析》Hottel模型，太阳高度角a直射透过比：tb=Gon/E0/sina=a0+a1*exp(-k/sina)，k为能见度为23km的大气常数海拔小于2.5km，修正a0、a1和k值假设r0=0.95;r1=0.98;r2=1.02;a0=a01*r0=r0*(0.4237-0.00821*(6-h)^2);a1=a11*r1=r1*(0.5055-0.00595*(6.5-h)^2);k=k1*r2=r2*(0.2711-0.01858*(2.5-h)^2)散射辐射透过比：td=0.271-0.293tb;G=E0*sina*(tb+td);假设h=0.41kma0=0.1597，a1=0.2798，k=0.1945tb=a0+a1*exp(-k./sind(H))=0.1597+0.2798*0.8232^m;td=0.271-0.293*tb=0.2711-0.293*(a0+a1*exp(-k/sina))=0.2243-0.082*0.8232^(1/sina)m=[1:0.5:6];tb=0.1597+0.2798*0.8232.^m;td=0.2711-0.293*tb;cftool(m,td)3、其他模型Kreith和Kreider提出了一个在晴朗无云条件下大气透明度系数的经验方程直射透明度系数：tb=0.56*k1*(exp(-0.56*m)+exp(-0.096*m))，k1取值0.8-0.9，最大值0.8286*k1=0.746（90度时）tb=0.56*k1*(0.5712^m+0.9085^m)=k1*[0.2445+0.8378*0.6 939^m]，拟合区间为m=1-6。
太阳直接辐射计算
太阳直接辐射计算导则1 范围本标准给出了太阳直接辐射计算的基本原则，不同条件下的计算方法和适用范围，以及对计算结果的检验要求。
本标准适用于水平面直接辐射和法向直接辐射的计算。
2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 33698—2017 太阳能资源测量直接辐射GB/T 34325—2017 太阳能资源数据准确性评判方法3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。
3.1直接辐射 direct radiation从日面及其周围一小立体角内发出的辐射。
[GB/T 31163—2014，定义5.11]注：一般来说，直接辐射是由视场角约为5°的仪器测定的，而日面本身的视场角仅约为0.5°，因此，它包括日面周围的部分散射辐射，即环日辐射。
3.2法向直接辐射 direct normal radiation与太阳光线垂直的平面上接收到的直接辐射。
注：从数值上而言，直接辐射与法向直接辐射是相同的；两者的区别在于，直接辐射是从太阳出射的角度而定义，法向直接辐射则是从地表入射的角度而定义。
[GB/T 31163—2014，定义5.12]3.3水平面直接辐射 direct horizontal radiation水平面上接收到的直接辐射。
[GB/T 31163—2014，定义5.13]3.4散射辐射 diffuse radiation；scattering radiation太阳辐射被空气分子、云和空气中的各种微粒分散成无方向性的、但不改变其单色组成的辐射。
[GB/T 31163—2014，定义5.14]3.5[水平面]总辐射 global [horizontal] radiation水平面从上方2π立体角（半球）范围内接收到的直接辐射和散射辐射之和。
注：改写GB/T 31163—2014，定义5.15。
太阳辐射能量总功率计算公式
太阳辐射能量总功率计算公式
太阳作为一个巨大的热源,它通过辐射的方式向外释放能量。
太阳辐射能量总功率可以用下面的公式来计算:
P = 4πR^2 σT^4
其中:
P: 太阳辐射能量总功率(瓦特,W)
R: 太阳半径(米,m)
σ: Stefan-Boltzmann常数,约为5.67×10^-8 W/(m^2*K^4)
T: 太阳有效温度(开尔文,K)
这个公式是根据Stefan-Boltzmann定律得出的,描述了一个理想黑体辐射的功率。
太阳被近似看作是一个黑体辐射源。
通过观测,我们知道太阳半径R约为6.96×10^8米,有效温度T约为5778K。
将这些数值代入上面的公式,可以计算出太阳辐射能量的总功率约为3.828×10^26瓦特。
这个巨大的能量通过辐射的形式被释放出来,是地球上几乎所有能量的根源,支撑着地球上的生命系统。
太阳能辐射量及重要公式及数据
1.基本计算公式：
1）倾斜面上太阳总辐射计算:
R& = S X [sinfa + (3)/siiia] + D
式中：R p——倾斜光伏阵列面上的太阳能总辐射量
S ——水平面上太阳直接辐射量
D——散射辐射量a——中午时分的太阳高度角6——光伏阵列倾角2）单位面积太阳能电池板发电量计算: g = x q x io3
° 3600 |
其中：g为单位面积电池电池板发电量，kW・h/m2 ,
Eq为各月平均辐射量，MJ/m2
n为太阳组件发电效率
3）并网光伏发电系统的总效率n=n1x n2
%为光伏阵列效率，根据查阅的相关资料及经验
n2为逆变器的转换效率，根据逆变器参数资料2.重要数据
A）日平均总辐射量单位KWh/rf/d
B）倾斜光伏方针面上的太阳能总辐射量计算KWh/tf
C）全国各地太阳能总辐射量与年平均日照当量。
太阳辐射热量计算公式
太阳辐射热量计算公式
太阳辐射热量是指太阳光照射到物体表面时，物体吸收的热量。
太阳辐射热量的计算公式可以通过以下几种方法来描述：
1. 辐射传热方程，太阳辐射热量可以使用辐射传热方程来计算，该方程描述了热量通过辐射传递的过程。
辐射传热方程可以表示为
Q = εσA(T^4 T0^4)，其中Q是辐射热量，ε是表面的辐射率，
σ是斯特藩-玻尔兹曼常数，A是表面积，T是物体表面的温度，T0
是周围环境的温度。
2. 太阳辐射强度，太阳辐射热量也可以通过太阳辐射强度来计算。
太阳辐射强度取决于太阳的位置、时间和大气条件等因素。
一
般来说，太阳辐射强度可以用I = S cos(θ)来表示，其中I是太
阳辐射强度，S是太阳常数，θ是太阳光线与垂直方向的夹角。
3. 黑体辐射公式，根据黑体辐射公式，太阳辐射热量也可以通
过物体的温度和表面积来计算。
黑体辐射公式可以表示为P =
σAεT^4，其中P是辐射功率，σ是斯特藩-玻尔兹曼常数，A是表
面积，ε是表面的辐射率，T是物体的温度。
综上所述，太阳辐射热量的计算可以通过辐射传热方程、太阳辐射强度和黑体辐射公式来描述。
这些方法可以根据具体情况选择合适的公式来计算太阳辐射热量。
太阳辐射功率计算公式
太阳辐射功率计算公式太阳辐射功率计算公式是一种用来衡量太阳能的发电量的方法，它是根据太阳辐射的数值来估算太阳能发电量的。
太阳辐射功率计算公式由两部分组成：一个是太阳辐射照度（Solar Irradiance），即每平方米太阳能照射的总功率；另一个是太阳辐射有效角（Solar Zenith Angle），即太阳相对地平线的角度，也叫太阳天顶角。
太阳辐射照度（Solar Irradiance）是由太阳的位置、距地球的距离以及日照时间决定的，而太阳辐射有效角（Solar Zenith Angle）则是由太阳的位置和时间决定的。
因此，太阳辐射功率计算公式就是将太阳辐射照度（Solar Irradiance）与太阳辐射有效角（Solar Zenith Angle）相乘得出的。
这个公式如下所示：P = E x cosθ其中：P——太阳辐射功率，单位是W/m2E——太阳辐射照度，单位是W/m2θ——太阳辐射有效角，单位是弧度由此可见，太阳辐射功率计算公式的重要性在于它可以根据太阳的位置、距地球的距离以及日照时间等信息，精确的估算出太阳能发电量。
同时，太阳辐射功率计算公式还可以帮助科学家们研究太阳辐射的变化规律。
比如，当太阳天顶角发生变化时，太阳辐射功率也会发生变化，这样，通过太阳辐射功率计算公式，就可以知道太阳辐射功率随着太阳天顶角的变化而发生的变化情况。
此外，太阳辐射功率计算公式也可以帮助科学家们更好地掌握太阳能利用的发展趋势，以便更好地进行太阳能发电的规划和管理。
现在，太阳能发电被广泛应用到工业、农业、商业和家庭等领域，使得太阳能发电对人类生活产生了重大影响。
因此，太阳辐射功率计算公式对于了解太阳能发电的发展趋势，以及更好地进行太阳能发电的规划和管理，都是非常重要的。
总之，太阳辐射功率计算公式是一种用来衡量太阳能的发电量的重要方法，它可以更有效的估算出太阳能发电量，并有助于科学家们研究太阳辐射的变化规律，以及更好地掌握太阳能利用的发展趋势，从而更好地进行太阳能发电的规划和管理。
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太阳直接辐射计算导则1 范围本标准给出了太阳直接辐射计算的基本原则，不同条件下的计算方法和适用范围，以及对计算结果的检验要求。
本标准适用于水平面直接辐射和法向直接辐射的计算。
2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 33698—2017 太阳能资源测量直接辐射GB/T 34325—2017 太阳能资源数据准确性评判方法3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。
3.1直接辐射 direct radiation从日面及其周围一小立体角内发出的辐射。
[GB/T 31163—2014，定义]注：一般来说，直接辐射是由视场角约为5°的仪器测定的，而日面本身的视场角仅约为°，因此，它包括日面周围的部分散射辐射，即环日辐射。
3.2法向直接辐射 direct normal radiation与太阳光线垂直的平面上接收到的直接辐射。
注：从数值上而言，直接辐射与法向直接辐射是相同的；两者的区别在于，直接辐射是从太阳出射的角度而定义，法向直接辐射则是从地表入射的角度而定义。
[GB/T 31163—2014，定义]3.3水平面直接辐射 direct horizontal radiation水平面上接收到的直接辐射。
[GB/T 31163—2014，定义]3.4散射辐射 diffuse radiation；scattering radiation太阳辐射被空气分子、云和空气中的各种微粒分散成无方向性的、但不改变其单色组成的辐射。
[GB/T 31163—2014，定义]3.5[水平面]总辐射 global [horizontal] radiation水平面从上方2π立体角（半球）范围内接收到的直接辐射和散射辐射之和。
注：改写GB/T 31163—2014，定义。
3.6地外太阳辐射 extraterrestrial solar radiation地球大气层外的太阳辐射。
[GB/T 31163—2014，定义]3.7辐照度 irradiance物体在单位时间、单位面积上接收到的辐射能。
注：单位为瓦每平方米（W/m2）。
[GB/T 31163—2014，定义]3.8辐照量 irradiation曝辐量 radiance exposure在给定时间段内辐照度的积分总量。
注1：单位为兆焦每平方米（MJ/m2）或千瓦时每平方米（kWh/m2）。
注2：1 kWh/m2= MJ/m2；1MJ/m2≈ kWh/m2。
注3：改写GB/T 31163—2014，定义。
3.9法向直接辐照度 direct normal irradiance与太阳光线垂直的平面上单位时间、单位面积上接收到的直接辐射能。
注：单位为瓦每平方米（W/m2）。
3.10法向直接辐照量 direct normal irradiation在给定时间段内法向直接辐照度的积分总量。
注：单位为兆焦每平方米（MJ/m2）或千瓦时每平方米（kWh/m2）。
3.11水平面直接辐照度 direct horizontal irradiance水平面上单位时间、单位面积上接收到的直接辐射能。
注：单位为瓦每平方米（W/m2）。
3.12水平面直接辐照量 direct horizontal irradiation在给定时间段内水平面直接辐照度的积分总量。
注：单位为兆焦每平方米（MJ/m2）或千瓦时每平方米（kWh/m2）。
3.13[水平面]散射辐照度 diffuse horizontal irradiance；scattered horizontal irradiance 水平面从上方2π立体角（半球）范围内单位时间、单位面积上接收到的散射辐射能。
注：单位为瓦每平方米（W/m2）。
3.14[水平面]散射辐照量 diffuse horizontal irradiation；scattered horizontal irradiation 在给定时间段内水平面散射辐照度的积分总量。
注：单位为兆焦每平方米（MJ/m2）或千瓦时每平方米（kWh/m2）。
3.15[水平面]总辐照度 global [horizontal] irradiance水平面从上方2π立体角（半球）范围内单位时间、单位面积上接收到的总辐射能。
注：单位为瓦每平方米（W/m2）。
3.16[水平面]总辐照量 global [horizontal] irradiation在给定时间段内水平面总辐照度的积分总量。
注：单位为兆焦每平方米（MJ/m2）或千瓦时每平方米（kWh/m2）。
3.17地外法向太阳辐照度 extraterrestrial normal solar irradiance地球大气层外与太阳光线垂直的平面上单位时间、单位面积上接收到的太阳辐射能。
注：单位为瓦每平方米（W/m2）。
3.18地外法向太阳辐照量 extraterrestrial normal solar irradiation在给定时间段内地外法向太阳辐照度的积分总量。
注：单位为兆焦每平方米（MJ/m2）或千瓦时每平方米（kWh/m2）。
3.19地外水平面太阳辐照度 extraterrestrial horizontal solar irradiance地球大气层外水平面从上方2π立体角（半球）范围内单位时间、单位面积上接收到的太阳辐射能。
注：单位为瓦每平方米（W/m2）。
3.20地外水平面太阳辐照量 extraterrestrial horizontal solar irradiation在给定时间段内地外水平面太阳辐照度的积分总量。
注：单位为兆焦每平方米（MJ/m2）或千瓦时每平方米（kWh/m2）。
3.21日照时数 sunshine durationH在一给定时间，太阳直接辐照度达到或超过120 W/m2的各段时间总和。
注：单位为小时（h）。
3.22可照时数 duration of possible sunshineH0在无任何遮蔽条件下，太阳中心从某地东方地平线到进入西方地平线，其光线照射到地面所经历的时间。
注1：可照时数完全决定于当地的地理纬度和日期。
注2：可照时数的基本计量时间段为日，月和年的可照时数以日值进行累计，单位为小时（h）。
注3：改写GB/T 31163—2014，定义。
3.23日照百分率 sunshine percentages日照时数占可照时数的百分比。
[GB/T 31163—2014，定义]注：以百分号（%）表示。
3.24晴空指数 clearness indexk T总辐射与地外水平面太阳辐射的比值。
3.25直散分离decomposed global radiation into direct horizontal radiation and diffuse radiation采用某种方法将总辐射分解为水平面直接辐射和散射辐射的过程。
3.26太阳常数 solar constantE0大气层外日地平均距离处单位时间内通过与太阳辐射束垂直的单位平面上的太阳辐射通量。
注：太阳常数并非严格的物理常数，世界气象组织1981年发布的太阳常数为1367 W/m2±7 W/m2，QX/T 368—2016给出的太阳常数是 W/m2。
3.27透射比 transmittance面元透射的辐射通量与入射到面元的辐射通量之比。
[GB/T 31163—2014，定义]4 符号下列符号适用于本文件。
DHI：某时刻的瞬时水平面直接辐照度，单位为瓦每平方米（W/m2）。
DHI：某一段时间的平均水平面直接辐照度，单位为瓦每平方米（W/m2）。
DHR：某一段时间的水平面直接辐照量，单位为兆焦每平方米（MJ/m2）。
DIF：某时刻的瞬时水平面散射辐照度，单位为瓦每平方米（W/m2）。
DIF：某一段时间的平均水平面散射辐照度，单位为瓦每平方米（W/m2）。
DIFR：某一段时间的水平面散射辐照量，单位为兆焦每平方米（MJ/m2）。
DNI：某时刻的瞬时法向直接辐照度，单位为瓦每平方米（W/m2）。
DNI：某一段时间的平均法向直接辐照度，单位为瓦每平方米（W/m2）。
DNR：某一段时间的法向直接辐照量，单位为兆焦每平方米（MJ/m2）。
EDNI：某时刻的地外法向太阳辐照度，单位为瓦每平方米（W/m2），计算方法参见附录A。
EDNR：某一段时间的地外法向太阳辐照量，单位为兆焦每平方米（MJ/m2），计算方法参见附录A。
EHI：某时刻的瞬时地外水平面太阳辐照度，单位为瓦每平方米（W/m2），计算方法参见附录A。
EHR：某一段时间的地外水平面太阳辐照量，单位为兆焦每平方米（MJ/m2），计算方法参见附录A。
EHR：日地外水平面太阳辐照量，单位为兆焦每平方米（MJ/m2），计算方法参见附录A。
dEHR：小时地外水平面太阳辐照量，单位为兆焦每平方米（MJ/m2），计算方法参见附录A。
hGHI：某时刻的瞬时水平面总辐照度，单位为瓦每平方米（W/m2）。
GHI：某一段时间的平均水平面总辐照度，单位为瓦每平方米（W/m2）。
GHR：某一段时间的水平面总辐照量，单位为兆焦每平方米（MJ/m2）。
MAE：绝对误差。
MRE：相对误差。
RMSE：均方根误差。
R：相关系数。
5 计算方法5.1 基本原则有法向直接辐射观测数据时，按照附录B中式（）计算某一时刻的水平面直接辐照度。
在缺少直接辐射实测数据时，根据应用需求和相关实测数据的情况，选择合适的计算方法，在满足需求的前提下，尽可能降低计算误差。
5.2 具备太阳辐射实测数据时的计算方法5.2.1 具备总辐射和散射辐射实测数据时的计算方法基本思路根据总辐射、散射辐射和水平面直接辐射之间的物理关系，计算水平面直接辐射和法向直接辐射。
使用要求只有在总辐射和散射辐射的实测数据具备分钟或小时值时，才能用于计算DNI和DNR；如果总辐射和散射辐射的实测数据仅有日值、月值或年值，只能用于计算DHI和DHR，不能用于计算DNI 和DNR。
DHI计算方法= (1)DIFDHI-GHI= (2)DHI-GHIDIFDNI计算方法按照附录B计算DNI或DNI，其中DHI基于式(1)计算得到，DHI基于式(2)计算得到。
DHR和DNR计算方法按照附录B中式（）计算DHR，其中DHI基于式(1)计算得到，DHI基于式(2)计算得到；按照附录B中式（）计算DNR，其中DNI或DNI基于计算得到。
5.2.2 具备总辐射实测数据时的计算方法基本思路将总辐射进行直散分离，得到散射辐射，进而计算水平面直接辐射和法向直接辐射。
使用要求式（4）仅适用于计算小时散射辐射，在此基础上可计算小时水平面直接辐射和小时法向直接辐射；对于日、月时间尺度的散射辐射，需另外建立经验关系（参见文献[6]），并在此基础上计算相应时间尺度的水平面直接辐射。