太阳辐射计算

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太阳辐射的计算

太阳辐射的计算

太阳辐射的计算太阳辐射是地球上最重要的能量来源之一。

它对我们的生活和自然环境产生了深远的影响。

太阳辐射的计算是一项复杂的工作,涉及许多参数和变量。

然而,通过科学的方法和精确的测量,我们能够准确地计算太阳辐射的强度和分布。

太阳辐射的计算基于地球与太阳之间的几何关系以及太阳光的能量传播规律。

首先,我们需要确定地球上一个特定地点的纬度和经度。

这些信息将帮助我们确定太阳在天空中的位置。

然后,我们需要考虑太阳的高度角和方位角。

高度角是太阳光线与地平线的夹角,而方位角是太阳光线的水平方向。

这些参数决定了太阳光线的入射角度和路径。

接下来,我们需要考虑大气对太阳辐射的影响。

大气层中的气体和颗粒物质会散射和吸收太阳光线。

这些效应将减弱太阳辐射的强度。

因此,我们需要考虑大气的透明度和光学特性。

这通常通过使用大气传输模型来计算。

除了地理和大气因素,太阳辐射的计算还需要考虑时间因素。

太阳的位置和辐射强度会随着时间的推移而变化。

因此,我们需要确定特定时间点的太阳高度角和方位角。

这通常通过使用天文数据和计算方法来实现。

通过将这些参数和变量结合起来,我们可以计算出特定地点和特定时间点的太阳辐射强度。

这可以帮助我们了解太阳辐射的分布情况,优化能源利用,设计太阳能系统,预测气候变化等。

虽然太阳辐射的计算涉及许多复杂的数学和物理原理,但我们可以通过现代科学技术和工具来进行精确的计算。

这些计算对于我们理解和利用太阳能资源至关重要。

通过深入研究太阳辐射,我们可以更好地保护环境,提高能源利用效率,促进可持续发展。

让我们共同努力,利用太阳辐射的能量,为我们的未来创造更美好的生活。

太阳辐射系数

太阳辐射系数

太阳辐射系数简介太阳辐射系数是指太阳辐射能量在大气中的传输和吸收过程中的损失程度。

它是衡量太阳辐射到达地球表面的有效性和强度的重要指标。

太阳辐射系数的大小直接影响着地球上的气候、生态系统和能源利用等方面。

太阳辐射及其特点太阳是地球上最重要和主要的能量来源之一。

它通过电磁波的形式向地球传递能量,包括可见光、紫外线和红外线等。

这些电磁波在大气层中传播时会发生吸收、散射和反射等过程,导致部分能量损失。

太阳辐射可以分为直接辐射和间接辐射两种形式。

直接辐射是指从太阳光球直接发出并没有经过任何物体或介质干扰的辐射,占总太阳辐射能量的约50%左右。

间接辐射则是指经过大气层中分子、云层、灰尘等物质相互作用后散发出来的辐射。

太阳辐射的能量分布呈现出一定的特点。

可见光占据了太阳辐射能量的绝大部分,紫外线和红外线则占据了较小的比例。

此外,太阳辐射在不同波长范围内的能量分布也不均匀,其中短波长的紫外线能量最高,而长波长的红外线能量最低。

大气层对太阳辐射的影响大气层是太阳辐射传输过程中一个重要的因素。

当太阳辐射进入大气层时,会发生散射、吸收和反射等过程。

这些过程导致太阳辐射到达地球表面时发生了一定的损失。

散射散射是指光线在遇到颗粒物或分子时改变方向而传播的现象。

大气层中的气溶胶、水蒸气和分子等都可以引起散射。

其中,雷诺尔兹散射是指光线遇到空气中微小颗粒(直径小于0.1微米)时发生的散射,这种散射主要影响可见光的传播。

吸收大气层中的分子和云层对太阳辐射也会发生吸收作用。

分子吸收主要发生在紫外线和红外线波段,而云层对可见光和红外线的吸收较为显著。

反射大气层中的云层、地面和水面等都会反射太阳辐射。

其中,云层是最重要的反射因素之一,可以反射约20%的太阳辐射能量。

太阳辐射系数的计算方法太阳辐射系数通常使用下列公式进行计算:其中,Rs是地表下垫面接收到的太阳直接辐射(W/m²),Rt是地表下垫面接收到的总太阳辐射(W/m²),τa是大气透过率,即地表下垫面接收到的直接辐射占总太阳辐射的比例。

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

标题:不同方位倾斜面上太阳辐射量及最佳倾角的计算在气候变化与环境保护日益引起人们的关注的今天,太阳能作为一种清洁、可再生能源备受关注。

而对于太阳能的利用,不同方位倾斜面上太阳辐射量及最佳倾角的计算是非常重要的一环。

本文将对这一主题进行深入探讨,并给出个人的观点和理解。

一、不同方位倾斜面上太阳辐射量的计算1.1 直射辐射、散射辐射与地面反射太阳辐射主要包括直射辐射、散射辐射和地面反射。

直射辐射指太阳光直接垂直射到地面的辐射,散射辐射指太阳光经大气散射后,以各种方向散射到地面的辐射,地面反射指太阳光射到地面后,被地面反射到其他地方的辐射。

1.2 太阳辐射量的计算方法太阳辐射量的计算包括水平面太阳辐射量的计算和倾斜面太阳辐射量的计算。

而倾斜面太阳辐射量的计算需要考虑倾斜面的朝向和倾角。

二、不同方位倾斜面上最佳倾角的计算2.1 最佳倾角的定义在实际应用中,为了使光伏板在不同时间、不同季节获得最大的太阳辐射能量,也就是说,要使得太阳辐射量最大,需要确定最佳倾角,使得光伏板的朝向和倾角相对于太阳的相对角度为最佳。

这就是最佳倾角。

2.2 最佳倾角的计算方法最佳倾角的计算方法包括经验计算法和优化计算法。

其中,经验计算法简单易行,但只能在特定的地域或者地域范围内进行应用。

而优化计算法需要借助专业的软件和模拟技术,可以应用于更广泛的地域范围内。

三、个人观点和理解在实际应用过程中,不同方位倾斜面上太阳辐射量及最佳倾角的计算是非常重要的。

而对于太阳能光伏板的安装和设计来说,正确地计算太阳辐射量和确定最佳倾角可以有效提高太阳能的利用效率,减少能源的浪费。

我认为在太阳能利用过程中,这一主题的深入研究和实际应用非常重要。

总结回顾通过本文的探讨,我们了解到不同方位倾斜面上太阳辐射量及最佳倾角的计算对于太阳能的利用至关重要。

在计算太阳辐射量的时候,需要考虑直射辐射、散射辐射和地面反射;而在确定最佳倾角的时候,需要根据具体情况选择合适的计算方法。

太阳辐射强度计算公式

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

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

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。

太阳辐射度计算公式

太阳辐射度计算公式

nc = (cos β )i + (sin β )(cos γ ) j − (sin β )(sin γ )k
对于那些没有追踪功能的固定阵列,它们通常是面向正南的。垂直于阵列的单位矢量 可以简化成:
n c = (cos β )i + (sin β ) j
赤纬角
阵列的偏角
时角
照射到阵列上的光强与指向太阳的单位矢量s和垂直于阵列的单位矢量nc之间的夹角 的余弦成正比,这个量可以通过求两个矢量的标量积得到。使用上面给出的那些关系式, 这个余弦可以写成:
由于在两组坐标系中的矢量s相同,我们可以得到:
cos z = (sin δ )(sin λ ) + (cos δ )(cos λ ) cos ω
(sin z )(cos a z ) = (cos δ )(cos ω ) sin λ − (cos λ ) sin δ (sin z ) sin a z = cos δ (sin ω )
φext = 1.350kw / m 2
在一个昼夜的过程中,投射到水平安置的光伏阵列上的所有太阳辐射等于:
24 2φext ∫ cos z ⋅ dω ≡ H ext 2π 0
ωss
使用前面提到的cos z的计算式,可以积分得到:
H ext =
24
π
φext cos δ cos λ [sin ω ss − ω ss cos ω ss ]
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。

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

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.太阳能的重要性2.太阳辐射量的计算方法3.不同方位倾斜面的太阳辐射量分析4.最佳倾角的计算和影响因素5.结论正文一、太阳能的重要性随着环境污染和能源危机的加剧,清洁、可再生的太阳能越来越受到重视。

太阳能的利用可以通过光伏发电、太阳能热水器等方式实现,而要充分利用太阳能,关键在于如何提高太阳辐射的接收效率。

这就需要研究不同方位倾斜面上太阳辐射量及最佳倾角的计算。

二、太阳辐射量的计算方法太阳辐射量可以通过太阳辐射强度和接收面积的乘积来计算。

太阳辐射强度通常用每平方米的瓦特数(W/m)表示,而接收面积则是倾斜面的面积。

太阳辐射量的计算公式为:太阳辐射量 = 太阳辐射强度×接收面积。

三、不同方位倾斜面的太阳辐射量分析为了提高太阳辐射的接收效率,需要研究不同方位倾斜面上的太阳辐射量。

一般来说,太阳辐射量与倾斜面与太阳光线的夹角有关。

当倾斜面与太阳光线垂直时,太阳辐射量最小;而当倾斜面与太阳光线平行时,太阳辐射量最大。

因此,合理选择倾斜面的方位,可以有效提高太阳辐射的接收效率。

四、最佳倾角的计算和影响因素最佳倾角是指太阳辐射量最大的倾斜面与水平面的夹角。

计算最佳倾角需要考虑以下因素:1.地理纬度:不同地理纬度,太阳的高度角不同,因此最佳倾角也不同。

一般来说,纬度越高,最佳倾角越大。

2.时间:太阳的高度角和方位角会随着时间的推移而变化,因此最佳倾角也会发生变化。

在设计倾斜面时,需要考虑不同季节的太阳辐射情况。

3.遮挡物:在实际应用中,倾斜面可能会受到周围建筑物、树木等遮挡物的影响。

因此,在计算最佳倾角时,需要考虑遮挡物的影响。

五、结论通过研究不同方位倾斜面上太阳辐射量及最佳倾角的计算,可以为太阳能的利用提供理论依据。

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

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。

太阳辐射量与发电量计算公式

太阳辐射量与发电量计算公式

太阳辐射量与发电量计算公式一、通用公式:发电量=太阳辐射量×电池板总面积×组件转换效率×0.28×系统效率备注:1、太阳辐射量(MJ/平方)2、组件总面积=组件面积×组件数量(平方)3、组件效率=组件瓦数/组件面积/10(%)4、1MJ/平方=0.28KWh/平方5、系统效率不固定,受影响因素有环境温度和组件表面清洁度等。

二、验证:1、南京3MW(25°)电站组件数量:10736块组件面积:10736×1.62688=17466.18平方组件效率:280/1.62688/10=17.21%系统效率:80-82%2月份发电量=397.97×17466.18×17.2%×0.28×80%=26.78万度3月份发电量=451.5×17466.18×17.2%×0.28×80%=30.383万度6月份发电量=452.37×17466.18×17.2%×0.28×80%=30.44万度2、合肥12MW(平铺)电站组件数量:47080块组件面积:47080×1.62688=76593.51平方组件效率:255/1.62688/10=15.67%系统效率:75-80%2月份发电量=243.11×76593.51×15.67%×0.28×80%=65.36万度3月份发电量=338.19×76593.51×15.67%×0.28×80%=90.92万度7月份发电量=546.37×76593.51×15.67%×0.28×80%=146.89万度经验证与电站实际发电量接近,误差在于不同时段系统整体效率不固定、太阳辐照度采集数据差异。

太阳辐射度计算公式

太阳辐射度计算公式
' ω ss = ar cos[− tan δ tan λ ]
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。

太阳辐射纬度计算公式

太阳辐射纬度计算公式

太阳辐射纬度计算公式太阳辐射是指太阳能在地球大气层内传播的过程中,通过辐射方式向地球表面输送热量的过程。

太阳辐射对地球上的气候、农业和环境等方面都有着重要的影响。

而太阳辐射的强度在不同的地方是不同的,这就需要通过一定的计算公式来进行计算。

其中,太阳辐射纬度计算公式是一种常用的计算方法,可以帮助我们了解不同地区太阳辐射的情况。

太阳辐射纬度计算公式是由太阳辐射强度和地球纬度两个因素来决定的。

太阳辐射强度是指单位面积上接收到的太阳辐射能量,通常以瓦特/平方米(W/m2)来表示。

地球纬度则是指地球上某一点与赤道之间的夹角,通常以度数来表示。

太阳辐射纬度计算公式可以用来计算在不同纬度地区的太阳辐射强度,从而帮助我们了解不同地区的太阳辐射情况。

太阳辐射纬度计算公式的具体表达式如下:I = I0 cos(θ)。

其中,I表示在某一地点的太阳辐射强度,单位为瓦特/平方米;I0表示在地球大气层外的太阳辐射强度,通常为1367瓦特/平方米;θ表示地球上某一点的太阳天顶角,即太阳光线与垂直地面的夹角。

通过这个公式,我们可以看出太阳辐射强度与地球纬度和太阳天顶角之间存在着一定的关系。

当地球纬度越高时,太阳辐射强度会越小;而太阳天顶角越大时,太阳辐射强度也会越小。

这就意味着在地球极地附近,太阳辐射强度会比赤道地区要小很多;而在太阳天顶角较大的时候,比如清晨和傍晚,太阳辐射强度也会较小。

通过太阳辐射纬度计算公式,我们可以对不同地区的太阳辐射强度进行比较和分析。

这对于农业生产、太阳能利用以及气候变化等方面都有着重要的意义。

在农业生产中,太阳辐射强度的大小会影响作物的生长和收获,因此需要根据不同地区的太阳辐射情况来选择合适的作物种植方式和时间;而在太阳能利用方面,太阳辐射强度的大小则直接影响着太阳能电池板的发电效率,因此需要根据不同地区的太阳辐射情况来选择合适的太阳能利用方式和设备。

除此之外,太阳辐射纬度计算公式还可以帮助我们更好地理解气候变化的影响。

太阳能辐射量及重要公式及数据

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。

太阳辐射能量总功率计算公式

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
太阳是地球上生命存在的根本能量来源。

它通过核聚变反应释放出巨大的能量,以电磁波的形式向宇宙辐射。

地球只吸收了太阳辐射能量的一小部分,但这部分能量已足以维持地球上的生命系统。

太阳辐射能量总功率可以通过下面的公式计算:
P = 4πR^2σT^4
其中:
P 是太阳辐射能量总功率(瓦特,W)
R 是太阳的半径(米,m)
σ 是斯特芬-波尔茨曼常数,约等于5.67×10^-8 W/(m^2·K^4)
T 是太阳的有效温度(开尔文,K)
根据观测数据,太阳的半径大约为 6.96×10^8米,有效温度约为5778K。

将这些数值代入上面的公式,我们可以计算出太阳的辐射能量总功率约为3.828×10^26瓦特。

这个巨大的功率值反映了太阳内部由于核聚变反应而释放出的巨大能量。

虽然只有一小部分辐射能量抵达地球,但它对于维持地球上的生命系统至关重要。

光伏发电量和水平辐射量的计算

光伏发电量和水平辐射量的计算

光伏发电量和水平辐射量的计算
光伏发电量和水平辐射量的计算是指根据太阳辐射的强度和时间,以及光伏板的相关参数,来计算光伏板产生的电能。

水平辐射量是指在水平表面接收到的太阳辐射量,它是计算光伏发电量的重要参数之一。

计算光伏发电量的公式如下:P = I×T×η
其中,P为光伏发电量,I为水平太阳辐射强度(W/m²),T为光伏板的有效工作时长(h),η为光伏板的转换效率。

要计算水平太阳辐射强度,需要知道太阳常数、太阳高度角和大气层质量等因素。

水平太阳辐射强度可以通过以下公式计算:I = S×sinh(α)其中,S为太阳常数(W/m²),α为太阳高度角。

总的来说,光伏发电量和水平辐射量的计算是通过对太阳辐射、光伏板参数以及相关因素的分析和计算,来评估光伏板在一定时间内产生的电能。

这有助于了解光伏系统的性能和优化其设计。

太阳辐射与露点温度的计算

太阳辐射与露点温度的计算

1. 日辐射值太阳辐射是生态系统的能量来源,更是生态水文过程模拟中必不可少的参数。

我国进行太阳辐射的逐日观测的气象站较少,本研究区附近亦无可借鉴站点,采用庞靖鹏等(2005)的方法根据已有常规气象观测数据来模拟计算太阳辐射。

该方法在SWAT 理论手册中也有详细描述,具体过程如下:首先,计算大气上空太阳辐射:(3-12)式中,SC I 为太阳常数(4.921MJ m-2 h-1);0E 为地球轨道偏心率矫正因子;w 是地球自转角速度(0.2618 rad h-1);SR T 为日出时数;d 为太阳赤纬(rad );f 为地理纬度(rad )。

0E 的计算如下:(3-13)式中,0r 为平均地日距离(1 AU );r 为任意给定天的日地距离(AU );n d 为该年的天数,从1到365,二月总被假定为28天。

d 由下式计算:(3-14)SR T 由下式计算:(3-15)大气上空的太阳辐射在到达到达地面的过程中部分被大气吸收。

通常情况(晴天)下H可以用总辐射的0.8左右到达地面,特定环境条件有所差异。

晴天状态下太阳总辐射L0.8H来代替,即(3-16)逐日太阳辐射采用下面的经验公式计算:(3-17)S分别为日照时数和日长,a和b为经验系数(一般式中,H为日实际总辐射,S和L根据太阳辐射值模拟得到),本研究中a取0.248,b取0.752(庞靖鹏,2005;左大康,1963)。

表1为各气象站的太阳辐射量月平均值。

表1 气象站点太阳辐射月平均值月平均辐射量(M MJ/m2.day)站点年数123456789101112崇武2516.4514.9414.3713.9613.1113.9918.9119.8219.9720.2218.5617.83厦门3517.0214.2212.0310.228.358.0211.1412.7914.9717.8018.4718.80漳平3512.1812.6512.9813.9714.6814.6218.4717.4316.9716.0114.2612.89九仙山359.279.6510.6612.8413.8114.5018.6416.0413.5311.9710.109.642. 露点温度露点温度采用Liersch 开发的计算程序(Liersch ,2006)。

太阳的辐射功率公式

太阳的辐射功率公式

太阳的辐射功率公式太阳的辐射功率公式,又称为“Stefan-Boltzmann定律”,是物理学家Johannes Stefan在1879年提出的一条重要定律。

它描述了物体以黑体辐射方式散发出去的能量,也就是说,它表明了物体在一定温度下,电磁辐射的功率和温度之间的关系。

Stefan定律表明,随着温度的升高,物体辐射出去的功率也会升高,这就是太阳的辐射功率公式。

Stefan-Boltzmann定律的数学表达式为:P=σAT4(W/m2),其中σ=5.67×10-8 W/m2K4是称为Stefan-Boltzmann常数的物理常数,A是表面积(m2),T是表面温度(K)。

根据这一定律,一般情况下,当温度升高1摄氏度时,辐射功率将提高4%。

实际上,太阳的辐射功率公式不仅仅受到Stefan-Boltzmann定律的影响,还受到太阳自身的特性影响,包括太阳辐射的波长、太阳大气层的厚度、太阳光谱的变化等。

太阳辐射功率与太阳自身的特性有关,这就是为什么太阳辐射功率不是完全固定的。

太阳辐射的主要成分有可见光、紫外线和红外线,而它们的含量也不同。

可见光的辐射功率最大,紫外线其次,红外线则最小。

太阳辐射功率的测量,通常是以可见光为基础,并且把紫外线和红外线的辐射功率纳入其中,以更加准确地测量太阳辐射功率。

此外,太阳辐射功率还受到地球表面反射率的影响。

地球表面反射率越高,太阳辐射功率就越低,反之亦然。

例如,白色的表面反射率比较高,黑色的表面反射率比较低,因此,太阳辐射功率也会有所不同。

太阳辐射功率的应用也非常广泛,它可以用来估算太阳热能的可利用量,也可以用来计算太阳能电池板的发电效率,甚至可以用于检测太阳大气层的温度和密度变化,以及太阳活动的变化等等。

总之,太阳的辐射功率公式即Stefan-Boltzmann定律,它描述了物体在一定温度下,电磁辐射的功率和温度之间的关系,并且与太阳自身的特性有关,它的应用也非常广泛。

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11 日地距离
地球绕太阳公转的轨道是椭圆形的 , 太阳位于椭 圆两焦点中的一个 。发自太阳到达地球表面的辐射能
量与日地间距离的平方成反比 ,因此 ,一个准确的日地 距离值 R 就变得十分重要了 。日地平均距离 R0 ,又称 天文单位 ,
1 天文单位 = 11496 ×108 km 或者 ,更准确地讲等于 149597890 ±500km 。日地距离 的最小值 (或称近日点) 为 01983 天文单位 , 其日期大
日 + 016
+ 017
+ 018
由于我国普遍采用的是北京时 , 它与格林尼治的
也随时都在变化着 ,但与地点无关 ,一年当中有 4 次为 地方时相差 8 小时 ,故具体到我国情况 :
零 ,并有 4 次达到极大 。时差也可以以式 (1) 相似的表 时段 (北京时) 200 - 424 424 - 648 648 - 912 912 - 1136
由于这一原因形成了每日中午时刻太阳高度的不同 ,
以及随之而来的四季的变迁 。太阳高度的变化可以从
图 1 中形象地看到 。图中日地中心的连线与赤道面间
的夹角每天 (实际上是每一瞬间) 均处在变化之中 , 这
个角度称为太阳赤纬角 。它在春分和秋分时刻等于
零 , 而在夏至和冬至时刻有极值 , 分别为正负
231442°。
013
014
015
上面 , 我们给出了 3 个计算式 , 从形式上讲 , 它们
前面 3 个计算式 , 项数多计算麻烦 , 后面多项订
与一般书籍中给出的并无不同 。我们之所以又重新研 正 ,更显繁琐 。为了方便实际应用 ,特编制如下仅含 20
究它 ,是因为以往的公式存在以下的通病 : ①对平年和 句的 BASIC 语言程序 ,供使用 :
最后根据式 (8) 求得 h ⊙ = 891966°
读者可能产生疑问 ,为何在北回归线上 ,夏至日的
中午时刻的太阳高度不等于 90°,大家不妨变换 N F 的
输入值 , 看一看结果不仅都不等于 90°, 且各年之间还
略有差异 。之所以会如此 ,是因为夏至不仅有日期 ,还
有时刻 ,很难遇到夏至时刻在正午是 12 时的 。
23 , S = 12 , F = 42 , 各参数输入运行中的程序 ; 屏幕上
立即显示 : Er = 110330 , Ed = 231438 , Et = - 1184
将北京时 12 ∶42 换算成东经 110°的地方时 ,利用
式 (10) ,可得 Sd = 12 ∶02
加当日时差 Et≈ - 2 ,得此时当地的 S ⊙= 12 ∶00 ,将 其代入式 (9) 得τ= 0°,北回归线处φ= 231442°
一般均以其与日地平均距离比值的平方表示 ,即 ER = (r / r0 )2 , 也有的表达式用的是其倒数 , 即 r0 / r , 这 并无实质区别 , 只是在使用时 , 需要注意 , 不可混
淆。
我们得到的数学表达式为
ER = 11000423 + 01032359sinθ+ 01000086sin2θ
365 ,闰年则为 366 ,等等 。
N0 = 7916764 + 012422 ×(年份 - 1985)
- IN T〔(年份 - 1985) / 4〕
( 4)
21 太阳赤纬角
地球绕太阳公转的轨道平面称黄道面 , 而地球的
自转轴称极轴 。极轴与黄道面不是垂直相交 , 而是呈
6615°角 , 并且这个角度在公转中始终维持不变 。正是
闰年不加区分 , 一方面 , 这对闰年就不好处理 , 另一方 面 , 闰年的影响有累计效应 , 会逐步增长 ; ②即使是从
10 inp u“t 经度 ,经分和年份”,J D ,J F ,N F 20 A = N F/ 4 : K = 2 3 311415926 # / 36512422
当年天文年历查到的数值 , 也是格林尼治经度处 0 点 时刻的数值 ,而我们所需要的数值 ,会因所在地点的地
其次 ,进行时差订正 ,即
S ⊙ = Sd + Et / 60
( 11)
这里应该指出的是 ,时角是以太阳正午时刻为 0 点的 ,
顺时针方向 (下午) 为正 ,反之为负 。
太阳方位角的计算式为
co s A = (si n h ⊙si nφ - si nδ) / co s h ⊙co sφ
( 12)
由此可求出二个 A 值 ,第一个 A 值是午后的太阳方位 ,
由于太阳赤纬角在周年运动中任何时刻的具体值
都是严格已知的 ,所以它 ( E D ) 也可以用与式 (1) 相类
似的表达式表述 ,即 :
ED = 013723 + 2312567sinθ+ 011149sin2θ - 011712sin3θ- 01758co sθ+ 013656co s2θ
+ 010201co s3θ
( 5)
式中θ的含义与式 (1) 中的相同 。
31 时差
真正的太阳在黄道上的运动不是匀速的 , 而是时
快时慢 ,因此 ,真太阳日的长短也就各不相同 。但人们
的实际生活需要一种均匀不变的时间单位 , 这就需要
寻找一个假想的太阳 , 它以均匀的速度在运行 。这个
假想的太阳就称为平太阳 , 其周日的持续时间称平太
在计算日落时的方位角时 , 由于此时 h ⊙ = 0 , 所
以式 (12) 的形式有所变化 :
co s A = - sinδ/ co sφ
( 13)
将已知参数代入 ,得 co s A = - 013977
依照判据
90°≤A ≤180°,故 A = 113. 44°

10
当 co s A ≤0 时 90°≤A ≤180°
当 co s A ≥0 时 0 ≤A ≤90°
第 2 个 A 值为午前的太阳方位 ,取 360°- A 。
实例 : 计算东经 110°北回归线上 1999 年 6 月 23
日北京时 12 ∶42 的太阳高度角及当日的日落时的方
位角 。
计算 : 将 J D = 110 ,J F = 0 , N F = 1999 , Y = 6 , R =
阳日 ,由此而来的小时称为平太阳时 。
平太阳时 S 是基本均匀的时间计量系统 , 与人
们的生活息息相关 。由于平太阳是假想的 , 因而无法
8
历 , 也需此项订
正 。在我国的地理
经度范围内 , 各地
的订正值是
≤90°E
- 012 日
> 90°E~ < 128°E
- 013 日
≥128°E
- 014 日
200 end
程序中 50 - 90 各句的目的在于计算当天的积日 ,
100 句是经度订正 , 110 句是时刻订正 , 130 句包含 3
年度订正的内容 。
在太阳能利用中 , 最常见的是要求计算太阳高度
和太阳方位 。
太阳高度 ( h ⊙) 的计算公式为
sin h ⊙ = sinδsinφ + co sδco sφco sτ
30 N0 = 7916764 + 012422 3 (N F - 1985) - IN T ( (N F - 1985) / 4)
理经度以及具体时刻与表值有异而不同 。具体地讲 , 一般要进行如下 3 项订正 :
40 inp u“t 月 ,日 ,时 ,分 (按北京时) ”, Y ,R ,S , F 50 B = A - IN T (A)
但日历上只有整日 , 不可能有小数日 。假定我们选用
90 G = IN T (3016 3 Y - C + 015) + R
的是 1981 年的表值 , 1982 年再用时 , 就要加上 -
100 L = (J D + J F/ 60) / 15
012 ( - 012422) 日的订正了 。这个订正到了 1983
是真太阳时 ,为了从北京时求出真太阳时 ,需要两个步
骤 :首先 ,将北京时换成地方时 S d :
Sd
= S +{F -
[ 120°-
(JD
+
JF 60
)
]
×4}/ 60
( 10)
式中 , 120°是北京时的标准经度 ,乘 4 是将角度转化成 时间 , 即每度相当于 4 分钟 , 除 60 是将分钟化成小 时。
600 - 824
824 - 1048 1048 - 1312
差值来表达二者的关系 , 这个差值就是时差 , 以 Et 表 示 ,即
日 + 012
+ 013
+ 014
时段 1312 - 1536 1536 - 1800 1800 - 2024
+ 015
S ⊙ = S + Et
( 6)
由于真太阳的周年视运动是不均匀的 ,因此 ,时差
达式表示 :
订正值 (日) - 012 - 011
0
011
Et = 010028 - 119857sinθ+ 919059sin2θ
时段 1136 - 1400 1400 - 1624 1624 - 1848 1848 - 2112
- 710924co sθ- 016882co s2θ
(7) 订正值 012
(1) 年度订正 : 除非我们只用当年的天文年历值 ,
60 C = 3218
此外均需使用此项订正 , 引入此项订正的原因就是一
70 if Y ≤2 t hen C = 3016
回归年的实际长度不是 365 日 , 而是 36512422 日 ,
80 if B = 0 and Y > 2 t hen C = 3118
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