单元为° ; ? -太阳时角
发布时间: 2019-09-30

太阳能操纵 制稿人:王舒庆 涛 从讲人:王舒庆 邯能涉县光伏电力开辟无限公司 21-Apr-18 1 第一章 太阳辐射 2 21-Apr-18 1、地球的自转取公转 1、根基概念 ?地球的自转:地球绕地轴不竭地自西向东扭转,其周期为24h。因为 地球的自转,产华诞夜交替的现象。 3 21-Apr-18 1、地球的自转取公转 ?黄道平面:地球绕太阳运转的轨道平面。地球自转轴取黄道 平面法线、地球的自转取公转 ?地球的公转:因为地球自转轴取黄道平面法线? 曲射赤道,有时偏南,有时偏北,从而构成地球上季候的变化。 春分(3-21):太阳曲射赤道 ,并 且地球的自转轴正在公转时正在空间的标的目的一直连结不变,使得太阳光线):太阳曲射北回归线):太阳曲射赤道 冬至(12-21):太阳曲射南回归线、赤纬角? 定义:地球核心取太阳核心连线取地球赤道平面的夹角。它取所 正在地域无关,仅由日期决定: ? ? 284 ? n ? ? 365 ? ? ? 23.45 sin? 360 ? 式中:?赤纬角 n为一年中的日期序号。 6 21-Apr-18 1-2、太阳角 1-2-2、时角? 定义:每小时地球自转的角度为15°,因而可采用一天中地球自转的角 度来暗示时间。用来暗示时间的地球自转的角度称为时角,并正午 时角为零,上午时间取负,下战书时角为正。 7 21-Apr-18 1-2、太阳角 ?实太阳时H 的: 线点,即本地太阳位于正南向的瞬时为 正午。保守上确按时辰,需利用实太阳时,所以要把平太阳时调整 太阳时。 我们日常用的计时是平太阳时,平太阳时假设地球绕太阳是尺度 的圆形,一年中每天都是平均的。时间是平太阳时,每天都是24小 时。而若是考虑地球绕日运转的轨道是椭圆的,则地球相对于太阳的自 转并不是平均的,每天并不都是24小时,有时候少有时候多。考虑到该 要素获得的是线、太阳角 ?时差e: 实太阳时取钟表时间(平太阳时)之间的差值。 时差发生的缘由: (1)太阳取地球之间的距离和相对随时间变化。 (2)地球赤道平面取黄道平面成必然的夹角( 23°27? )。 9 21-Apr-18 1-2、太阳角 ?全年各日的时差e(单元:min)可用下式近似计较: e ? 9.87 sin 2B ? 7.53 cos B ? 1.5 sin B 360?n ? 81? B ? , 364 1 ? n ? 365 ?各月21日的时差e: 10 21-Apr-18 1-2、太阳角 ?实太阳时H取地域尺度时Hs的换算: H ? Hs ? L ? Ls 15 ? e 60 式中:Hs-该地域尺度时,单元为h; L-本地的经度,单元为°; Ls-本地地域尺度时所按照的经度,单元为°; ± - 对于东半球,取正,对于西半球,取负。 11 21-Apr-18 1-2、太阳角 例1:计较龙虎电坐东经113.878 °6月21日实太阳时取北 京时间的关系。 ? 解析:对于6月21日:e=-1.4; ?因而: H ? Hs 113.878 ? 120 - 1.4 ? ? ? H s ? 0.431 15 60 ?备注:时间根据东经120 °所的,即Ls=120; 12 21-Apr-18 1-2、太阳角 1-2-3、太阳高度角h 定义:地球概况上某点取太阳的连线取地平面之间的夹角。可由 下式计较: sinh ? sin ? sin ? ? cos ? cos ? 式中: ?-本地纬度,单元为°; 天顶 太阳 ? -赤纬角,单元为° ; ? -太阳时角,单元为° z h 南向 13 21-Apr-18 地平面 1-2、太阳角 ?可见:太阳高度角h 随地域、季候及每日时辰的变化而变化。 1-2-4、天顶角Z 定义:地球概况上某点程度面的法线取太阳光线的夹角。可由下 式计较:z ? 90? ? h 天顶 太阳 z h 南向 地平面 14 21-Apr-18 1-2、太阳角 1-2-5、太阳方位角? 定义:太阳至地面上某给定点的连线正在程度面上的投影取正南 向(本地子午线)的夹角。:偏东为负,偏西为正。 天顶 太阳 z h ? 地平面 南向 15 21-Apr-18 1-2、太阳角 太阳方位角?可由下式计较: cos ? sin ? sin ? ? cosh 当采用上式计较出的sin?大于1时,太阳方位角?改用 下式计较: 备注: sinh sin ? ? sin ? sin ? ? cosh cos ? 21-Apr-18 ?:赤纬角; ?:时角; h:太阳高度角; 16 1-2、太阳角 17 21-Apr-18 1-2、太阳角 1-2-6、肆意平面上的太阳入射角i ?肆意概况的倾斜角? 定义:肆意倾斜面取程度面之间的夹角。 天顶 太阳 倾斜面法线 ? 地平面 1-2、太阳角 ?肆意概况的方位角? 定义:肆意倾斜面的法线正在程度面上的投影取正南标的目的线的夹 角。:面向东时为负,面向西时为正。 天顶 太阳 倾斜面法线、太阳角 ?太阳入射角i 定义:太阳入射线取平面法线之间的夹角。 太阳入射角 i 可由下式计较: cos i ? cos? sinh ? sin ? cosh cos(? ? ? ) 天顶 太阳 倾斜面法线 式中:?-斜面倾角,单元为°; ? -太阳方位角,单元为° ; ? -斜面方位角,单元为°; h - 太阳高度角。 21-Apr-18 i ? 南向 ? 地平面 20 1-2、太阳角 几种特殊的环境: ?对于程度面,?=0,则: ?对于垂,?=90°,则: ?对于面向正南的倾斜面, cos i ? sinh cos i ? cosh cos(? ? ? ) ?=0,则: cos i ? cos(? ? ? ) cos ? cos ? ? sin(? ? ? ) sin ? 21 21-Apr-18 1-2、太阳角 1-2-7、日出、日没时角 定义:太阳视圆面核心出没地平线霎时的时角,亦即太阳高度 角为0时的时角。 sinh ? sin ? sin ? ? cos ? cos ? ?1 ? ? ? cos (? tan ? tan ? ) 则: 0 令 sinh=0 ?式中:正值对应日落时角,负值对应日升时角。 22 21-Apr-18 1-2、太阳角 例2:计较涉县电坐北纬36.714 °7月21日的日照时间。 解析:对于7月21日:n=202,由 ? ? 23.45 sin? ? 360 ? ? ? 284 ? n ? ? 365 ? ? 可求得:赤纬角 ? ? 20.44? ?1 由 ?0 ? ? cos (? tan ? tan ? ) 可求得:时角 ?0 ? ?106.1370 则日照时间:T ? 2 ?0 15 ? 2 106.137 ? 14.152h 15 23 。 21-Apr-18 1-3、太阳辐射强度计较 1-3-1、曲射辐射、散射辐射和总辐射 根基概念 ?散射辐射:颠末大气和云层的反射、折射、散射感化改变了 本来的标的目的达到地球概况的、并无特定标的目的的这部门太阳辐 射。 ?曲射辐射:未被地球大气层接收、反射及折射仍连结本来的 标的目的中转地球概况的这部门太阳辐射。 ?总太阳辐射:散射辐射取曲射辐射的总和。 24 21-Apr-18 1-3、太阳辐射强度计较 1-3-2、太阳 定义:太阳取地球之间为年平均距离时,地球大气层上鸿沟处, 垂曲于太阳光线的概况上,单元面积、单元时间所接管的太阳 辐射能,以I0 暗示。 ?最新丈量成果表白:I0=1367 W/m2。 25 21-Apr-18 1-3、太阳辐射强度计较 各月大气层外鸿沟处的太阳辐射强度变化 月份 I0 Wm-2 1 1419 2 1407 3 1391 4 1367 5 1347 6 1329 7 1321 8 1328 9 1343 10 1363 11 1385 12 1406 ?最大月取最小月相差约7%。 26 21-Apr-18 1-3、太阳辐射强度计较 1-3-3、大气质量m 定义:太阳光线穿过地球大气层的程取太阳正在天顶光阴线穿 过地球大气层的程之比。完全分歧于凡是所说的“质量”。 ?:正在海平面上,当太阳处 于天顶时,太阳光线垂曲照 射所通过的程为1。 忽略地球曲率的的影响,大气质量 m由下式计较: 1 m? sinh 21-Apr-18 天顶 大气层 m=1/sinh h m=1 地球平面 27 1-3、太阳辐射强度计较 1-3-4、晴六合球概况的太阳辐射强度计较 根基概念 ?法向太阳辐射强度IDN:取太阳光线相垂曲的概况上(即太 阳光线法线标的目的)的太阳曲射辐射强度。 I DN ? I 0P m 式中:I0-垂曲取大气层外鸿沟处的太 阳辐射强度; P-大气通明系数 ; m -光线 I DN h 程度面 1-3、太阳辐射强度计较 ?程度面曲射太阳辐射强度IDH 正在曲角?OAB中,有: I DN ? AB ? I DH ? OB I DN I DH ? I DN AB ? I DN sinh ? I 0 p m sinh OB A o h I DH 程度面 B 29 21-Apr-18 1-3、太阳辐射强度计较 ?程度面散射辐射强度IdH I dH 1 1 ? pm ? I o sinh 2 1 ? 1.4 ln p ?程度面上的总辐射强度IH I H ? I DH ? I dH ? m ? 1 ? Pm ? I 0 sinh ? P ? ? ? ? 2 1 ? 1 . 4 ln P ? ? 30 21-Apr-18 1-3、太阳辐射强度计较 1-3-5、肆意倾斜面上的太阳辐射强度计较 ?倾斜面上的总辐射强度I? I? ? I D? ? I d? ? I R? 式中:ID?-倾斜面上太阳曲射辐射强度; Id?-倾斜面上太阳散射辐射强度; IR?-倾斜面上所获得的地面反射辐射强度。 31 21-Apr-18 1-3、太阳辐射强度计较 ?倾斜面上太阳曲射辐射强度ID? 正在曲角?OAB中,有: 倾斜面法线 I D? ? I DN cos i 辐射 曲射 正在曲角?OAC中,有: I DH ? I DN sinh i A 倾斜面 B I DN 程度面 I D? ? o I DH h C 因而: I D? ? I DH cos i sinh 32 21-Apr-18 1-3、太阳辐射强度计较 ?倾斜面上太阳曲射辐射强度Id? 可由下式计较: I d? ? I dH cos 2 ? 2 ?倾斜面上所获得的地面反射辐射强度IR? I R? ? ?G I H (1 ? cos 2 ? 2 ) 33 21-Apr-18 1-3、太阳辐射强度计较 34 21-Apr-18 35 21-Apr-18

太阳辐射强度的计较_天文/地舆_天然科学_专业材料。太阳能操纵 制稿人:王舒庆 涛 从讲人:王舒庆 邯能涉县光伏电力开辟无限公司 21-Apr-18 1 第一章 太阳辐射 2 21-Apr-18 1、地球的自转取公转 1、根基概念



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