屋顶光伏系统阴影计算(一)

合集下载

阴影计算

光伏系统行间距计算
光伏电站功率较大，需要前后排布太阳电池方阵，或当太阳电池方阵附近有高达建筑物或树木的情况下，需要计算建筑物或树木的阴影，以确定方阵间的距离或太阳电池方阵与建筑物的距离。

一般确定原则：冬至当天早9：00至下午3：00 太阳电池方阵不应被遮挡。

1.太阳高度角（a）计算：
计算公式如下：
sin a = sinδsinφ+cosδcosφcos T
式中： φ为当地纬度；δ为太阳赤纬，冬至日的太阳赤纬为-23.5°；T为时角，上午9:00的时角为45°。

2.太阳方位角（β）计算：
太阳方位角β,是太阳至地面上某给定地点的连线在地面上的投影与南（当地子午线）之间的夹角。

方位角从正午算起，上午为负值，下午为正值。

它代表太阳光线的水平投影偏离正南的角度，由下式计算：
太阳方位角的公式：sinβ= cosδsin T/cos a
当sinβ的计算值大于1时，改用下式进行计算：
cosβ=(sin a sinφ-sinδ)/(cos a cosφ )
式中： φ为当地纬度；δ为太阳赤纬，冬至日的太阳赤纬为-23.5°；T为时角，上午9:00的时角为45°。

3.行间距（L）计算：
因为：d=L*cosβ
d=h÷tan a
所以：L=( h÷tan a) ÷cosβ
d是行之间的最小间距
h 是前一列和后一列之间的高度差
a 是太阳高度角。

巧算户用分布式光伏阴影遮挡

户用分布式光伏阴影遮挡项目位于北京（屋顶的坡角为囱，烟囱高度为阵多少距离？方案1：利用PVsyst仿真计算大致步骤如下：建立气象站点（中间要卡5分钟…，不要问我为什么）建立工程设置方阵倾角设置组件、逆变器数量、组串三维建模仿真测量上述的两个红色线段的长度，分别为59cm和76cm。

可知：方案2：采用坎德拉PV打开坎德拉PV，轻轻松松就能计算，要保证冬至日上午9点到下午3点不遮挡，左侧至少需要流出59cm的距离。

同时，我们可以看下如果要保证夏至，上午8点到下午4点不遮挡，至少需要多少距离？从下图可以看出，至少需要79cm的距离，如果仅仅按冬至日考虑，间距是不是留少了？案例2：项目位于北京（屋顶的坡角为有热水器，热水器高计算热水器后方应留有多少空间？采用坎德拉PV 计算如下：可以把热水器简化为两个杆（如上图黄色），杆的高度为1米，两个杆之间距离为1米。

若按夏至日上午8点到下午4点不遮挡，至少两杆的横向至少各留有133cm （按冬至上午9点到下午3点为77cm ）的空间。

77cm111c案例3：项目位于北京（屋顶的坡角为山墙，山墙高出屋面最高为请计算屋顶左侧应留有多大空间？使用坎德拉PV 计算，若按冬至日上午9点至下午3点考虑，左侧应至少留有280cm 的距离。

若按夏至日上午8点至下午4点考虑，左侧应至少留有330cm 。

两者取其大，拟安装屋顶左侧建议至少留有330cm 的空间不安装。

案例1：项目位于北京（116.28屋顶的坡角为南。

屋顶左侧有电线杆，如左图，H=2.1m请计算电线杆对屋顶的方阵是否有遮挡？方案4：利用PVsyst 仿真计算大致步骤如下：建立气象站点（中间要卡5分钟…，不要问我为什么）建立工程设置方阵倾角设置组件、逆变器数量、组串HXY三维建模仿真方案2：采用坎德拉PV打开坎德拉PV，轻轻松松就能计算。

可以看出，冬至日上午9点到下午3点有遮挡，方阵左侧至少需要留出50cm的距离。

光伏树木阴影计算

光伏树木阴影计算
光伏树木阴影计算是指在光伏发电系统设计中，为了确定树木对光伏电池板的阴影覆盖程度，进而影响电池板的发电效率，需要进行阴影计算。

以下是一个简单的光伏树木阴影计算的步骤：
1. 收集数据：收集光伏电池板的位置和方向、树木的位置和高度等数据。

2. 确定计算时间段：根据实际需要，确定需要进行阴影计算的时间段，可以是一天中特定小时的范围，或者一个特定日期的整个时间段。

3. 绘制阴影图：使用专业的计算软件或者在线阴影计算工具，根据收集的数据绘制树木的阴影图，即根据树木高度和位置在光伏电池板上标注出树木的阴影部分。

4. 阴影分析：根据阴影图，分析树木的阴影对光伏电池板的遮挡程度。

可以通过计算阴影覆盖的面积或者阴影遮挡的光伏电池板的百分比来评估树木对光伏电池板的阴影影响。

5. 优化设计：根据阴影分析结果，考虑调整光伏电池板的位置或者树木的位置，以最大限度地减少树木对光伏电池板的阴影影响，提高发电效率。

需要注意的是，光伏树木阴影计算是一个复杂的过程，需要准
确收集和处理各种数据，并配合专业的软件进行计算和分析。

因此，建议在实际工程设计中，寻求专业人士的指导和帮助。

光伏项目阴影遮挡计算表

项目纬度
时角1（当地时间上午9点）
时角2（当地时间下午15点）赤纬角（冬至日太阳直射纬度）
角度 40.66
-45
45 -23.45
弧度 0.709650874
-0.785398163
0.785398163 -0.40927971
备注
光伏项目
当地时间上午9点当地时间上午10点当地时间上午11点当地时间上午12点当地时间上午13点当地时间上午14点当地时间上午15点
及阴影遮挡计算示意图 D
阴影长度m 阴影南北分量m 阴影东西分量m
4.177323198 3.112220521 -2.786415713
2.734907788 2.386526596 -1.335743768
2.205601902 2.129327378 -0.575017103
2.06033381 2.06033381
地形坡度（%）阵列倾斜面长度L 阵列倾角Z
倾斜面垂直高度倾斜面水平投影长度阴影长度南北方向阴影长度(D) 组件间距 mm(水平) 南北方向阴影长度D（坡度）m 组件间距(坡度) m
时角° -45 -30 -15 0 15 30 45
时角弧度rad 太阳高度角°
-0.785398163 13.46255984
-0.523598776 20.08458751
-0.261799388 24.38911071
0
25.89
0.261799388 24.38911071
0.523598776 20.08458751
0.785398163 13.46255984
0
%
坡度正南正北
992
Hale Waihona Puke 400.698131701

1 屋顶光伏系统阴影计算和模拟-理论计算公式介绍V1

适用于南北坡，北坡θ为负值，南坡θ为正值 Page 8
本PPT为陈建国老师《光伏遮挡物.
Thank you！
版权：未经作者和坎德拉学院许可，任何单位和个人不得擅自摘抄、复制、修改、上传本文档内容的部分或全部，并不得以任何形式传播等，否则追求法律责任！
LN-S
h
南北分量
h
LE-W
东西分量
Page 4
南向坡面上投影点的位置
光线在南北分量
光线在东西分量
假想水平面
Page 5
北向坡面上投影点的位置
光线在南北分量
光线在东西分量
Page 6
南坡面上投影点的位置（跨坡面）
光线在南北分量
光线在东西分量
该长度用于在坡面上确定投影点
遮挡物高度
北坡面
南坡面
影长在水平面上的南北分量
公式推导参考《光能》杂志2014年9月刊
h
α
β
θ
遮挡物高太阳高度太阳方位屋面坡度
度
角
角
角
Lx_hor =h ⋅ cotα ⋅sin β Ly_hor = h ⋅ cotα ⋅ cos β
适用于水平面
Page 3
水平面上影长分量分解
h L
也可以理解为将光线方向分解为东西分量和南北分量
右边两个三角形是CAD分析法的基础，很重要！！！
南北分量东西分量page南向坡面上投影点的位置光线在南北分量光线在东西分量假想水平面page北向坡面上投影点的位置光线在南北分量光线在东西分量page南坡面上投影点的位置跨坡面光线在南北分量光线在东西分量遮挡物高度影长在水平面上的南北分量影长在水平面上的东西分量该长度用于在坡面上确定投影点pagecotcostancotcoscoscotsintancotcos本ppt为陈建国老师光伏遮挡物阴影范围分析方法系列课程讲义资料

光伏屋顶阴影计算和工具使用

4
第二章、平屋顶阴影计算
2.1 参考时间的阴影尺寸和位置 2.2 阴影轨迹模拟过程 2.3各种形状遮挡物的阴影参考 2.4平屋顶3D阴影
5
2.1 参考时间的阴影尺寸和位置
6
2.2 阴影轨迹模拟过程1----图建筑物俯视图
遮挡物
建筑物
阴影尺寸和位置和比例
建筑与正南夹角
7
2.2 阴影轨迹模拟过程2---根据图例画轨迹
输入当地纬度
用Excel计算出：高度角和方位角角
在工具上调整方位角和高度角
调整好正南方向和水品开始测量
22
4.3 自下而上的阴影区域确定
在光束照到遮挡物以后，在旋转轴下面点就是阴影边界点，在转角处测量几个点就可以得到阴影轨迹。
23
4.4 自下而上的阴影区域确定
在遮挡物的转角处照几个点以后，就可以得到阴影的轨迹
10
2.3各种形状遮挡物的阴影参考2
11
2.4平屋顶3D阴影
12
3.斜屋顶阴影计算
• • • •
3.1 要设计和计算的参考斜屋顶示意 3.2画屋顶3D模型 3.3阴影区域3D图 3.4 3D阴影遮挡设计结果
13
3.1 要设计和计算的参考斜屋顶示意
14
3.2画屋顶3D模型
偏离正南角度
作为正南的参考物体
19
4.专门工具测量阴影
• • • • 4.1 工具介绍 4.2 工具使用过程 4.3 自下而上的阴影区域确定 4.4 自下而上的阴影区域确定
20
4.1 工具介绍
量角器90度，红线用于校正正南位置
激光发射器或者线束发射
指南针和水平仪
量角器，上部量角器可以旋转

光伏阴影计算公式

光伏阴影计算通常涉及到太阳光的入射角度、阴影物体的位置和尺寸等因素。

以下是一种常见的光伏阴影计算公式，用于估算阴影对光伏系统发电量的影响：
阴影损失百分比= (1 - 阴影面积/总面积) * 100
其中，阴影面积指的是阴影物体投射在光伏面上的面积，总面积指的是光伏面的总面积。

通过计算阴影损失百分比，可以估算出阴影对光伏系统发电量的减少程度。

需要注意的是，实际的光伏阴影计算可能涉及更复杂的模型和算法，考虑到太阳高度角、方位角、光伏组件布局、地形等因素。

因此，具体的光伏阴影计算可以根据实际情况选择适合的计算方法或使用专业的光伏设计软件来进行准确的计算。

有关光伏的20个计算公式 get!

【概述】光伏技术作为可再生能源的一种重要形式，一直以其清洁、高效的特点备受关注。

在光伏发电领域，涉及到各种复杂的计算和分析，而计算公式作为解决问题的利器，扮演着重要的角色。

下面将共享20个与光伏相关的计算公式，希望对研究者和从业者有所帮助。

1. 光伏组件的光电转换效率计算公式光电转换效率 = （光电输出功率 / 光照辐射强度）× 1002. 光伏电池板的填充因子（FF）计算公式FF = （最大功率点电压× 最大功率点电流） / （开路电压× 短路电流）3. 光伏组件的输出功率计算公式光伏组件输出功率 = 光伏组件面积× 光照辐射强度× 光电转换效率4. 单个光伏电池的输出功率计算公式单个光伏电池输出功率 = 光照辐射强度× 光电转换效率× 光伏电池面积5. 光伏组件的温度系数计算公式温度系数 =（（Pm，NOCT - Pm，STC） / 25）×（T－25）6. 光伏组件的最大功率点（MPP）电压计算公式MPP电压 = 开路电压 - 填充因子× （开路电压 - 最小电压）7. 光伏组件的最大功率点（MPP）电流计算公式MPP电流 = 短路电流 + 填充因子× （开路电流 - 短路电流）8. 阵列式光伏发电系统的总发电量计算公式总发电量 = 光伏组件数量× 光伏组件额定输出功率× 光照总辐射量× 系统损耗率9. 光伏发电系统的平均日发电量计算公式平均日发电量 = 总发电量 / 天数10. 光伏逆变器输出电流计算公式输出电流 = 输出功率 / 输出电压11. 光伏逆变器效率计算公式逆变器效率 = AC输出功率 / DC输入功率12. 光伏组件的倾角优化计算公式最佳倾角 = （纬度 + 10度）× 0.8713. 光伏组件的阴影损耗计算公式阴影损耗 = （光伏组件面积× 阴影面积） / 光伏组件面积14. 光伏组件的直接太阳辐射计算公式直接太阳辐射 = 光照总辐射量 - 散射辐射 - 天空散射辐射15. 光伏组件的光伏组件的平均温度计算公式平均温度 = （开路温度 + 短路温度） / 216. 光伏组件的综合损耗计算公式综合损耗 = 发电损耗 + 线路损耗 + 逆变器损耗 + 装机容量损耗17. 光伏组件的阵列方位角优化计算公式最佳方位角 = 反时针90度18. 光伏组件的光照入射角修正计算公式光照入射角修正 = cosB19. 光伏组件的影子补偿计算公式影子补偿 =（Pm标称 - Pm最小） / Pm标称20. 光伏组件的系统综合效率计算公式系统综合效率 = （组件转换效率× 组件光损失× 系统电缆效率×逆变器效率） / 100【结语】以上是光伏领域涉及到的20个重要的计算公式，这些公式对于光伏发电系统的设计、评估和优化具有重要的意义。

光伏电站阴影分析方法和手段

光伏电站阴影分析方法和手段一、光伏电站阴影分析方法1.地理信息系统（GIS）技术：GIS技术是一种集成了地理信息数据的综合信息系统，可以对地理信息进行空间分析和处理。

在光伏电站阴影分析中，可以利用GIS技术来准确地绘制出光伏电站的土地利用情况和周围环境的地形地貌，从而分析出光伏电站的阴影覆盖情况。

2. 数值仿真方法：数值仿真方法是通过物理模型和计算方法来模拟光伏电站的阴影分布情况。

常用的数值仿真软件包括PVsyst、PVSOL等，这些软件可以通过输入光伏电站的地理位置、光伏组件的布局和倾角等参数，对光伏电站的阴影情况进行仿真计算，得出阴影覆盖的程度和影响。

3.实地调查方法：实地调查方法是通过实际测量和观察的方式来获取光伏电站的实际阴影覆盖情况。

可以通过现场测量光伏电站周围的高建筑物或树木等的高度和位置，结合太阳位置和光伏组件的倾角来分析出阴影覆盖的范围和影响。

二、光伏电站阴影分析手段1.阴影效应模拟软件：使用专业的阴影效应模拟软件可以快速、准确地分析出光伏电站的阴影覆盖情况。

这些软件可以根据输入的参数，包括地理位置、光伏组件的布局和倾角等，自动生成阴影分布图和阴影覆盖的数据，帮助设计师优化光伏电站的布局和倾角，提高发电效率。

2.实时监测系统：在光伏电站运行期间，可以通过安装实时监测系统来监测光伏组件的阴影覆盖情况。

这些监测系统可以实时地监测太阳的位置和光伏组件的倾角，自动记录阴影的变化情况，并及时进行报警和处理，确保光伏系统的安全稳定运行。

3.遥感技术：利用卫星遥感技术和无人机技术可以对光伏电站的阴影情况进行遥感监测。

通过卫星图像和无人机拍摄的照片，可以快速获取光伏电站阴影分布情况，为阴影分析提供数据支持，帮助优化光伏系统的设计和运行。

总之，光伏电站阴影分析是光伏系统设计中不可或缺的一环，通过合理选择和应用阴影分析方法和手段，可以提高光伏电站的发电效率和运行稳定性，为可再生能源的发展做出贡献。

屋顶光伏系统阴影计算和模拟Ecotect分析法

坎德拉光伏系列教程-光伏系统阴影计算与模拟作者：陈建国（Kin Chen）2016年 1月13日阴影分析系列-Ecotect软件介绍软件简介Autodesk Ecotect Analysis软件是一款功能全面的可持续设计及分析工具，其中包含应用广泛的仿真和分析功能，能够提高现有建筑和新建筑设计的性能。

该软件将在线能效、水耗及碳排放分析功能与桌面工具相集成，能够可视化及仿真真实环境中的建筑性能。

用户可以利用强大的三维表现功能进行交互式分析，模拟日照、阴影、发射和采光等因素对环境的影响。

软件常用操作命令鼠标使用方法CAD、SU模型导入时的注意事项a.若是CAD模型，则在实体编辑里合并所有实体(保证所有要输出模型为一个实体），输出选择格式为.stl ；b.若是SU模型，则直接导出3D模型，模型格式为.dxf 或.obj ；c.将.stl 或.dxf 或.obj 的文件导入Ecotect2011；SU界面模型的导出Ecotet界面模型的导入入时的注意事项用户配置打开“文件”---用户配置气象数据的导入阴影模拟1、进入可视化界面2、改变显示模式，由模型模式为阴影模式3、在阴影模式下，右侧工具条，可勾选“显示全天太阳轨迹”和“全年太阳轨迹”模型模式阴影模式阴影模拟Page 11那么对于设置的任意一天，输入相应的时间范围和步长，可显示阴影范围的效果阴影模拟阴影分析系列-Ecotect 软件介绍本PPT为陈建国老师《光伏遮挡物阴影范围分析方法》系列课程讲义资料.请百度搜索”坎德拉学院”，观看本节课程视频.Thank you！版权：未经作者和坎德拉学院许可，任何单位和个人不得擅自摘抄、复制、修改、上传本文档内容的部分或全部，并不得以任何形式传播等，否则追求法律责任！。

光伏斜屋顶系统的阴影分析与遮挡效应研究

光伏斜屋顶系统的阴影分析与遮挡效应研究随着全球对可再生能源的需求增加，太阳能光伏发电成为了一种重要的选择。

在太阳能光伏系统中，斜屋顶光伏系统是一种常见的配置方式。

然而，由于斜屋顶上可能存在的高建筑物、树木等因素，会对光伏板的光照产生遮挡，导致光电转换效率下降。

因此，对光伏斜屋顶系统的阴影分析与遮挡效应进行研究显得至关重要。

阴影分析是评估光伏斜屋顶系统效果的关键步骤之一。

在进行阴影分析时，我们需要对斜屋顶的位置、倾斜角度、太阳高度角等因素进行全面的考虑。

为了准确评估阴影情况，可以借助计算机辅助设计软件进行模拟。

通过模拟，我们可以得到斜屋顶上各个位置的阴影分布图，从而有效预测光伏板被阴影遮挡的情况。

遮挡效应是斜屋顶光伏系统中需要解决的重要问题。

当光伏板被阴影遮挡时，遮挡区域的光伏电池无法正常发电，这将导致光电转换效率的下降。

因此，我们需要研究遮挡对光伏斜屋顶系统的影响程度，并采取相应措施来降低遮挡效应。

例如，在设计光伏斜屋顶系统时，可以针对遮挡区域采取适当的避免措施，如通过调整光伏板排列方式、安装防遮挡补偿装置等，来提高整个系统的发电效率。

除了遮挡效应的研究，我们还需要关注阴影对光伏斜屋顶系统产生的其他影响。

阴影会引起光伏板发热，进而影响光伏电池的工作温度。

因此，充分考虑阴影对光伏斜屋顶系统的影响是十分重要的。

我们可以通过建模和仿真技术，对光伏板的温度分布进行分析，并针对高温区域采取散热措施，以提高光伏系统的稳定性和寿命。

在光伏斜屋顶系统的设计和布局中，还需要充分考虑阴影对系统的年发电量的影响。

根据不同地区的气候条件和太阳辐射强度的差异，我们可以通过模拟软件对年发电量进行评估。

这有助于我们选择最佳的光伏板布局和倾斜角度，以最大程度地提高系统的发电效率。

综上所述，对光伏斜屋顶系统的阴影分析与遮挡效应进行研究是十分必要的。

通过准确评估阴影情况和遮挡效应的影响，我们可以优化系统设计，提高光伏系统的发电效率和稳定性。

2 屋顶光伏系统阴影计算和模拟-CAD分析法V1

坎德拉光伏系列教程-光伏系统阴影计算与模拟作者：陈建国（Kin Chen）2016年 1月13日案例1：正南朝向彩钢瓦屋面天窗的CAD阴影分析法天窗阴影实景图和阴影范围正北坡阴影范围天窗阴影分析-CAD法步骤分析步骤：1 分析遮挡物的形状，实地量测获取数值2 获得遮挡物的关键点位3 对关键点的投影进行分析3.1 关键点在水平面上的投影点分析 --通过理论公式计算-- 根据计算结果在CAD中绘制3.2 关键点在坡面上的投影点分析---通过CAD绘制影长分析时刻：冬至日上午9时或下午15时步骤1：分析遮挡物的形状，获取相关参数屋面和天窗坡角θ（°）H（m）W（m）W1（m）挑檐（m）L（m）6 1.15 1.5 1.8 0.3 6步骤2：天窗关键点获取天窗展开图实物点的筛选：一般考虑遮挡物的边界处投影点可能存在的情况：A、遮挡物实物点和投影点处于同一侧B、遮挡物实物点和投影点不处于同一侧步骤3：关键点在水平面上的投影分量冬至日9时输入值输出（水平坐标系）南京纬度太阳高度角α（°）太阳方位角（°）H遮挡物高度（mm）东西分量（mm）南北分量（mm）32.06°19.7881 -43.5838 1.15 2203.6 2315.32步骤4：天窗阴影范围(冬至日上午9时和下午15时）通过CAD法分别确定冬至日上午9时和下午15时的阴影范围步骤4：冬至日上午9时和下午15时阴影范围合并天窗的阴影范围（冬至日上午9时至下午15时）SketchUp阴影动态展示-辅助理解进一步理解天窗阴影规律尤其是挑檐部分工程上的阴影范围简化处理说明：1）工程上对阴影范围处理一般都会简化，不会太细，所以上图两种简化方法是可采用的。

2）而前面展示的内容对阴影范围的绘制精度非常高，可作为研究参考。

3）只要掌握分析方法，对于其他复杂的遮挡物情况也能举一反三。

深入：彩钢瓦屋面方位角不为0时天窗遮挡物阴影的CAD分析法理论公式：水平屋面方位角为0时cot cos N S L L αβ−=⋅⋅cot sin W E L L αβ−=⋅⋅水平屋面上模型理论公式：水平屋面方位角不为0时注意新坐标系水平屋面上模型水平屋面方位角不为0时- 阴影范围的变化坡屋面方位角不为0时- 阴影范围的变化理论公式：水平面屋面上 'cot cos()N S L h αβψ−=⋅⋅−'cot sin()W E L h αβψ−=⋅⋅−上午下午 ''cot cos()N S L h αβψ−=⋅⋅−''cot sin()W E L h αβψ−=⋅⋅−屋面方位角ψ偏东为负，偏西为正 cos()'cos N S N S L L βψβ−−−=⋅sin()'sin W E W E L L βψβ−−−=⋅cos()''cos N S W E L L βψβ−−−=⋅sin()''sin W E W E L L βψβ−−−=⋅太阳方位角β偏东为负，偏西为正例子-水平屋面上推广公式：影长南北和东西分量cot sin()'1tan cot cos()N Sh L αβψθαβψ−⋅⋅−=+⋅⋅−()cot cos()'1tan cot cos()cos W E h L αβψθαβψθ−⋅⋅−=+⋅⋅−⋅屋面方位角ψ：偏东为负，偏西为正太阳的等效方位角为：β±ψ太阳方位角β：偏东为负，偏西为正屋面坡角θ：南坡为正，北坡为负例子：不同朝向的彩钢瓦坡面-天窗上午9时阴影对比例子：不同朝向的彩钢瓦坡面-天窗下午15时阴影对比当屋面存在方位角时，上午和下午的阴影范围明显不同彩钢瓦坡面（方位角-15°）-天窗的阴影绘制方法一、上午9时阴影范围分析：1、根据公式，计算屋面方位角为-15度时，遮挡物影长在水平面上的东西和南北分量；2、CAD绘制。

屋顶光伏系统阴影计算(一)

目前分布式屋顶光伏系统主要还依赖于建筑为主，其主体对象最常见的为彩钢瓦和水泥屋顶，这些屋面可能存在一定高度的女儿墙或天窗，甚至屋顶周边存在高大建筑物，而这些客观条件一般都很难改变，但我们可以在屋面勘察环节了解当前建筑屋面和遮挡物的相关数据及未来屋顶周边是否有高大建筑物的规划等，并通过主观设计来避免建筑物的阴影遮挡问题。

如果设计不合理或考虑不周全，在电站运行期间，遮挡物会对系统的发电量带来很大影响，因此有必要在设计环节经过专业的阴影遮挡分析，确定实际可安装的阵列面积，力求最大限度降低建筑阴影带来的损失。

目前阴影分析的方法有多种，最常见的有仪器测量法（如阴影分析仪）、理论公式计算法、软件模拟法和AutoCAD法等。

软件模拟是指借助于软件的阴影建模功能进行分析，如大家所熟知的PVSYST、Sketch Up、PVsol、Ecotect和SAM（Solar Advisor Model）等等，这几种软件应该说是各有优势，但从使用的普遍性来看，PVSYST使用人数较多，文中在案例部分会介绍该软件的阴影分析功能。

理论计算法是利用公式输入某太阳时下的太阳方位角、太阳高度角及遮挡物的高度进行求得。

CAD法是指在理论法的基础上通过量测的方法来确定遮挡物所产生的影长。

一般来讲，软件法的优点（如PV SYST）是可以动态地展现某太阳时下的遮挡物阴影变化，较直观形象，但其关键之处取决于软件是否能够对太阳高度角和方位角进行精确计算。

公式法和CAD计算法则是简单、精确和快速，简单的屋面公式法都能应付，而对于复杂坡屋面，理论计算会遇到障碍，这是它的局限性，但在CAD软件的配合下便可迎刃而解。

一般水平屋面的阴影计算比较简单，坡屋面相对复杂些，如图1是典型的屋顶带有封闭天窗的南北双坡屋面，既有天窗又有女儿墙，很适合用于本文阴影研究。

遮挡物的阴影和太阳的位置及屋面角度等都存在一定的空间几何关系，因此有必要从理论上构建阴影模型探索其影长的本质，文中从数学角度得出了坡屋面上遮挡物的影长公式，并应用于图1天窗北坡部分的影长计算，而对于天窗的南坡部分则介绍了基于公式的CAD测算法和PV SYST建模分析法，并将软件计算的太阳方位角、高度角和同时刻的理论公式计算值进行了比较，同时也这几种方法求出来的影长大小进行了比较。