太阳直接辐射计算
太阳总辐射的计算方法
1、采用晴天总辐射的太阳总辐射模型：Q = Q1(a + bS i)Q1= C0i+ C1iφ + C2i H + C3i e式中，Q1为1-12月各月的最大晴天总辐射月总量（MJ/m2），φ是地理纬度，H 是海拔，e是月平均水汽压，I = 1,2,3…..12(月)，C0i、C1i、C2i、C3i是方程的待定系数，具体值见表1。
a、b为系数，取值如表2。
S i为各月日照百分率。
表1 求算我国最大晴夭总辐射月总量的各月方程回归系数表2 基于晴天总辐射辐射模型的a、b系数2、天文辐射太阳总辐射计算方法Q = Q0（a + bS）Q为总辐射，Q0为天文辐射，a、b为系数，S为日照百分率。
天文辐射Q0的计算方法为：Q0=TS0/πρ2（ω0sinφsinδ+cosφcosδsinω0）T 为一天的长度（24h）；S0为太阳常数（1367W/m2）；φ为当地纬度；δ为赤纬；ω0为可照时间；ρ为日地距离常数。
赤纬δ的计算方法：δ(deg)=[0.006918-0.399912cos(b)+0.070257sin(b)-0.006758cos(2b)+0.000907si n(2b)-0.002697cos(3b)+0.00148sin(3b)](180/pi)其中δ的单位为度(deg)；pi=3.1415926为圆周率；b(deg)=360N/365，单位为度(deg)；N为日数，自1月1日开始计算。
日地距离常数ρ：日地距离（Earth-Sun Distance）其最大值为15 210万千米（地球处于远日点）；最小值为14 710万千米（地球处于近日点）；平均值为14 960万千米；这就是一个天文单位，1976年国际天文学联合会把它确定为149597870千米，并从1984年起用。
按此距离计算，太阳光到达地球表面只需8分18秒。
ρ = 149597870700米。
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。
太阳能发电计算公式
太阳能发电计算公式1.直接发电：直接发电是指将太阳能转换为电能的过程，常见的方式是利用太阳能电池板（光伏板）进行光电转换。
太阳能电池板通过光伏效应将太阳光转化为电能，进而产生直流电流。
其计算公式如下：太阳能电池板的产电功率=太阳辐射能量×太阳能电池板转化效率太阳辐射能量可以通过以下公式来计算：太阳辐射能量=太阳辐射强度×太阳能电池板的面积太阳辐射强度可以根据地理位置和日期进行估算，通常使用的单位是W/平方米。
在计算太阳能电池板的面积时，需要考虑到太阳能电池板的转化效率和太阳能发电系统的设计要求。
太阳能电池板的转化效率是指太阳能转化为电能的比例，一般取决于太阳能电池板的材料和质量。
根据实际情况，转化效率通常在10%到20%之间。
2.间接发电：间接发电是指将太阳能转化为热能，然后再利用热能产生电能的过程。
常见的方式是利用太阳能热能发电系统，如太阳能热水器和太阳能蒸汽发生器。
太阳能热能发电的功率=太阳辐射能量×太阳能热能发电系统的转化效率太阳能热能发电系统的转化效率取决于使用的设备和技术，通常在20%到40%之间。
需要注意的是，太阳能发电的实际产能通常会受到多种因素的影响，主要包括太阳辐射强度、天气状况、太阳能发电系统的质量和运行状态等。
因此，在实际应用中，需要对以上公式进行合理修正和调整，以更准确地估计太阳能发电的产能。
此外，对于太阳能发电系统的设计和安装，还需要考虑到负载需求、储能设备（如电池）的选择和管理等因素，以实现系统的稳定运行和优化发电效果。
因此，在实际应用中，建议与专业设计师和工程师合作，进行详细的设计和计算，以确保太阳能发电系统的性能和可靠性。
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。
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。
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。
太阳直接辐射计算公式
太阳直接辐射计算公式太阳直接辐射是指太阳以平行光线的形式直接投射到地面上的辐射能。
要计算太阳直接辐射，那可不是一件简单的事儿，这里面涉及到不少复杂的公式和参数呢。
先来说说太阳直接辐射的影响因素吧。
比如说，太阳高度角就特别重要。
太阳高度角越大，也就是太阳越接近头顶，那直接辐射就越强。
这就好比你在大晴天抬头看太阳，中午的时候是不是觉得特别刺眼？那就是因为中午太阳高度角大，直接辐射强。
还有大气透明度，这也是个关键因素。
如果大气很干净，透明度高，太阳直接辐射就能更多地到达地面；要是大气里有很多灰尘、水汽啥的，那直接辐射就会被削弱。
下面咱们就来看看太阳直接辐射的计算公式：$S_{b}=S_{0}P^{m}sin\!h$在这个公式里，$S_{b}$表示太阳直接辐射，$S_{0}$是太阳常数，大约是 1367 瓦/平方米。
$P$是大气透明系数，$m$是大气质量，$h$是太阳高度角。
这个大气质量$m$的计算也有点麻烦呢。
它跟太阳高度角有关系，具体公式是：$m = \frac{1}{sin\!h}$大气透明系数$P$会受到天气条件、地理位置等因素的影响。
一般来说，晴朗无云的天气，$P$的值会比较大。
举个例子吧，假如在一个晴朗的夏日中午，我们所在的地方纬度是30 度，此时太阳高度角是 60 度。
我们假设大气透明系数$P$是 0.8。
首先算大气质量$m$：$m = \frac{1}{sin60°} \approx 1.15$然后把这些值代入太阳直接辐射的公式：$S_{b}= 1367×0.8^{1.15}×sin60°$经过计算，就能得出此时的太阳直接辐射值啦。
不过要注意哦，实际情况中，计算太阳直接辐射可没这么简单。
因为大气的状况是不断变化的，还有地形、建筑物的遮挡等等因素都会影响到最终接收到的太阳直接辐射。
就像我有一次去爬山，早上出发的时候太阳还不太晒，随着往上爬，太阳高度角逐渐变大，到了山顶的时候，那太阳直射下来，感觉特别热。
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。
太阳辐射的计算与估算
• a、在不考虑气象条件变化时，地球的自转规律决 定了一天中太阳辐射变化以正午12:00对称分布。
• b、每天当太阳高度角α<5°时，太阳辐照量可以 忽略。因而每天辐照量的积分限从α =5°的ω开始 。 • c、任一地区一年中，太阳辐射情况大致有一个平 均水平，但是任一年、任一月以及一天实际的辐照 情况则很难预测。所以根据负载的特点，选用当地 较长时间太阳辐照的年变化量的平均值（10年或20 年）作为计算倾斜面上太阳辐照量的依据可能是一 个比较合理的选择。
倾斜面可接受到总的太阳辐照度为以 下三部分之和： 1）太阳直射辐射到倾斜面的部分； 2）天空散射到倾斜面的部分； 3）1、2两项反射到倾斜面上的部分。
• 1）利用前面的球面三角形公式求出每天的 ωr、 ωs和任意时刻的As、 α 。 • 2）将到达水平面上的太阳辐照度分为直射 辐照和散射辐照两部分。 • 3）到达任意倾斜面的太阳辐射分成直射、 散射和地面反射辐照三部分。
令高度角0可得日出和日落时太阳方位角a由于日出或日落时角只与纬度和一年中的第几天有关而已因此一天昼长t例1计算345n110e华山处5月10日正午时太阳的高度角方位角以及该日的日出日落时间及其方位角
第二章 太阳辐射的计算与估算
参考书：
地面辐射平衡图
太阳辐射能 的测量
（1）测量直接辐 射可用直接辐射表。
d
d
d
d
令高度角α=0，可得日出时角ωr和日落时角ωs
太阳方位角：
令高度角α=0，可得日出和日落时太阳方位角As
• 由于日出或日落时角只与纬度和一年中的 第几天有关而已，因此一天昼长Td：
• 例1，计算34.5°N、110°E（华山）处，5 月10日正午时太阳的高度角、方位角以及 该日的日出、日落时间及其方位角。
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。
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：考虑到大气透明度，则有 ()()n c S b a P P P Q n c S b a P P P Q S i m i 2122cos cos sin sin 12122++=++='+海年海年δϕδϕ（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；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。
D=Q i (a 1+b 1n t );D=Q i (a 2+b 2n l );D=Q i (a 3+b 3S 1);D=Q i (a 4+b 4n mh )D=Q i (a 5+b 5n mh +c 5n l )D=Q i (a 6+b 6n mh +c 6S 1)D=Q i (a 7+b 7P +c 7n l )D=Q i (a 8+b 8P +c 8S 1)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，Q i ,为理想大气中的月总辐射量，n t ，n l ，n mh 分别为月平均总云量、低云量和中高云量。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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 radiati on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 no rmal radiati on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，直接辐射是从太阳岀射的角度而定义，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 horizo ntal 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 radiati on ；scatteri ng radiati on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2 n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 。
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5.3]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6.3]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=3.6 MJ/m 2; 1MJ/ni 〜0.28 kWh/m2。
注3：改写GB/T 31163—2014，定义 6.5 。
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/m）或千瓦时每平方米（kwh/m）。
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/m）或千瓦时每平方米（kWh/m）3.13[ 水平面] 散射辐照度diffuse horizontal irradiance ；scattered horizontal irradiance水平面从上方2 n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/m）或千瓦时每平方米（kWh/m）。
3.15[ 水平面] 总辐照度global [horizontal] irradiance水平面从上方2 n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/m）或千瓦时每平方米（kwh/m）。
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/m）或千瓦时每平方米（kwh/m）。
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2n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/m）或千瓦时每平方米（kwh/m）。
日照时数sunshine duration3.21H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 6.13 。
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6.14]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±7W/m2，QX/T 368—2016给出的太阳常数是1366.1 W/m 2。
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4.10]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/m）。
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/r n）oDHR某一段时间的水平面直接辐照量，单位为兆焦每平方米（MJ/m）。
DIF：某时刻的瞬时水平面散射辐照度，单位为瓦每平方米（W/n2）oDIF :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/m）°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/mt oDNI :某时刻的瞬时法向直接辐照度，单位为瓦每平方米（W/m）oDNT :某一段时间的平均法向直接辐照度，单位为瓦每平方米（W/rn）oDNR某一段时间的法向直接辐照量，单位为兆焦每平方米（MJ/M2）oEDNI:某时刻的地外法向太阳辐照度，单位为瓦每平方米（W/M）,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/卅），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/M）,计算方法参见附录Ao 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 o2EHR d：日地外水平面太阳辐照量，单位为兆焦每平方米（MJ/m），计算方法参见附录A oEHR h :小时地外水平面太阳辐照量，单位为兆焦每平方米（MJ/m），计算方法参见附录A oGHI :某时刻的瞬时水平面总辐照度，单位为瓦每平方米（W/M）。
GHT :某一段时间的平均水平面总辐照度，单位为瓦每平方米（W/rn）oGHR某一段时间的水平面总辐照量，单位为兆焦每平方米（MJ/M2）oMAE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，按照附录沖式（B.1 ）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521.1 基本思路5.2.1.2 使用要求根据总辐射、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。
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。
521.3 DHI计算方法DHI GHI DIF .................................................................. ⑴D H T GH T DIF (2)521.4 DNI计算方法按照附录E计算DNI或DNI，其中DHI基于式⑴计算得到，DHI基于式⑵计算得到。
5.2.1.5 DHF和DNR十算方法按照附录B中式（B.2 ）计算DHR其中DHI基于式（1）计算得到，DHI基于式⑵计算得到；按照附录B中式（B.3）计算DNR其中DNI或DNI基于5.2.1.4计算得到。