太阳辐射的计算2

式中： H g －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
HH
（计算方法2）
a'，b'－经验系数。
10 26-Nov-18
1－4、月平均太阳辐射日总量的计算
经验系数b' 可由下式计算：
1.11 b' 0.55 En
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）。
水平面上总辐射日总量的月平均值
N H H H C (a b ) N0
HH
（计算方法1）
式中： H C －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。
此时，有：
Z
25 26-Nov-18
1－5、太阳能集热器倾角的确定
另一方面，根据纬度、赤
纬角及太阳天顶角的关系有：
天顶
Z
因此，当太阳光线垂直与集 热器采光面时，有：
赤道

26 26-Nov-18
1－5、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 赤纬角 春分 0 夏至 23.5o 秋分 0 冬至 -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：
10

28
26-Nov-18
1－5、太阳能集热器倾角的确定

集热器为冬至到春分期间（秋、冬季）使用（如太阳能 采暖系统）：
2


任意倾斜面上月平均直射辐射：
H D RD H DH
式中：RD －任意倾斜面与水平面上的直射辐射辐射日总量的比值。
22 26-Nov-18
1－4－4、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： R
D
可由下式计算：
RD
cos( ) cos sin cos cos sin 0

数值计算结果表明：集热器采光面的倾角＝0.9 时，，
一年中可得到最大的的总太阳辐射能，即集热器最佳倾
角＝0.9 。
33 26-Nov-18
1－5、太阳能集热器倾角的确定
34 26-Nov-18
35 26-Nov-18
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。
24 26-Nov-18
1－5、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。
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。
30 26-Nov-18
1－5、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
1－4、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
H DH N H g P (a b cCt ) N0
m
H DH 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：
全年赤纬角的变化 日期 赤纬角 春分 0 夏至 23.5o 秋分 0 冬至 -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：

27 26-Nov-18
1－5、太阳能集热器倾角的确定

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）：
H H H g [0.18 (0.55 1.11 N ) ] En N 0
12 26-Nov-18
1－4、月平均太阳辐射日总量的计算
13 26-Nov-18
1－4、月平均太阳辐射日总量的计算
（代表海拔高度）
14 26-Nov-18
1－4、月平均太阳辐射日总量的计算
15 26-Nov-18
式中： H D －倾斜面上的月平均太阳直射辐射；
H d －倾斜面上的月平均太阳散射辐射； H R －地面反射辐射的日总量。
21 26-Nov-18
1－4－4、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：
2 地面反射辐射月平均日总量： H R G H H (1 cos 2 ) 2 H d H dH cos
我国西北干旱地区太阳总辐射日总量的计算：
N H H H g (0.29 0.557 ) N0
11 26-Nov-18
1－4、月平均太阳辐射日总量的计算
拉萨地区太阳总辐射日总量的计算：
H H H g [0.29 (0.55 1.11 N ) ] En N 0
除上述地区外，我国其它地区太阳总辐射日总量的计算：
集热器面向正南时，一年中可得到最大的的总太阳辐射
能。
31 26-Nov-18
1－5、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
26-Nov-18
太阳光线的平面（即跟踪平面）上的太阳辐射能的比值。 32
1－5、太阳能集热器倾角的确定 2、集热器采光面倾角对所接收的太阳辐射能的影响：
1－4、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）。
3 26-Nov-18
1－4、月平均太阳辐射日总量的计算
4 26-Nov-18
1－4、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：
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。
17 26-Nov-18
1－4－3、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 H dH
HdH KH g (a bCmh cCc )
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）。
18 26-Nov-18
的最佳计算式：
1－4－3、月平均太阳散射辐射日总量的计算
19 26-Nov-18
1－4－3、月平均太阳散射辐射日总量的计算
20 26-Nov-18
1－4－4、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：
H H D H d H R
16 26-Nov-18
1－4－2、月平均太阳直射辐射日总量的计算
a b 1.01 a c 0.039
0.456 a 0.688 0.00248 F 0.7023 0.01826 En H 3000 H 3000 En 10hP a H 3000 En 10hPa
第一章
太阳辐射
1-4
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。
2 26-Nov-18

180
sin( ) sin 0 sin sin

180
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：
min 0 , cos1 tan( ) tan
23 26-Nov-18
1－5、太阳能集热器倾角的确定 太阳能集热器的两种安装形式：
5 26-Nov-18
6 26-Nov-18
1－4、月平均太阳辐射日总量的计算
7 26-Nov-18
1－4、月平均太阳辐射日总量的计算
8 26-Nov-18
1－4、月平均太阳辐射日总量的计算
9 26-Nov-18
1－4、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
N H H H g (a'b' ) N0
全年赤纬角的变化 日期 赤纬角 春分 0 夏至 23.5o 秋分 0 冬至 -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：
10
26-Nov-18

29
1－5、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。