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20 0 5年第 4期 (第23 总 7期)

节

能 一

ENERGY CONS RVATI E ON

2一 7

全玻真空管太阳能辐射量与其放置角度的关系 李业发，谢红，有为张 (中国科学技术大学，安徽合肥 2 0 2 ) 3 0 6 摘要：文对全玻真空管在不同的纬度地区，置在不同的方位、同的倾角下可能得到的太阳辐射强本放不 度进行了探讨 .给出了计算结果。并

关键词：阳能；太入射光线；入射角；位角；射强度方辐

中图分类号： K 1文献标识码：文章编号：04 982 0}4 0 7 0 T S2 A 10—74{0 50~02— 4

1真空管和太阳人射光线夹角与其放置角度的关系 真空管的空间位置，由其所在地区的纬度、位方角 y及倾角确定。由于太阳在一日之中是不断运动的，所以太阳光线和管子的中轴线的夹角也在不断变化，图 1所示。如令 A如 B=1则由图中的，几何关系，以推导出(可推导过程略 ) cs o/ esscs y s一s f s a 1 0=c￣ o0 (—y ) i i s( ) s。 t o n n l

修正因子都取为 1。水平地面瞬时太阳直射辐射 Gc=Go r b。b Gb:Go b . r () 7 () 8

在垂直于太阳入射方向的太阳直射辐射强度为晴朗天气太阳散射透过比 .

上式中，。 a为太阳高度角，其计算式为 s a=s≯ i+cs cs L 0 i。 i s n n n o≯ o占 ￣0 - Y () 2

r= d u 0

=02 1—02 4 b .7 .9 r

() 9

水平地面上瞬时太阳散射辐射为 Ge:( 2 1 .9 r ) d 0.7—0 2 4 bGo (0 1)

y为太阳的方位角，。其计算式为 snys=— t s t i c￣￣ i o s o n —

() 3

垂直于太阳入射方向的太阳散射辐射强度为 Gd 0.7—0 2 4 bG=( 2 1 .9 r) ( 1 1)

在( ) 3式中，为太阳赤纬角；为时角； 1~( ) ∞≯为

22照射到真空管上的太阳辐射能 . H I Hb Hd=+

所在地区的纬度，可根据时间日期和地点予以确定。 2晴天太阳辐射模型及照射到真空管上的太阳辐射能的计算 2 1晴天太阳辐射模型 .

Hb Hd和分别为直射和散射两部分，

中：其 Hb=GbD s 0 (2,=Gd7 L (3 L i n 1 ) Hd fD 1 )

由文献[]大气层的太阳辐射 3,

式中 I一真空管的直径； ) - 卜真空管的长度。 由于太阳全年辐射的对称性，只计算冬半年 ( 6月2 1日~1 2月 2 1日)可。计算以上数据，中即其 的变量有 5:个

G=G{+ .3c[6(7+竹/6] () 1 003 3012 )35} 4 s o 其中太阳常数 G=16 w/ 2竹为从夏至算起 37 m, 10 0天数。大气层外水平面上的瞬时太阳辐射 Go=G￣s a i。 n () 5

() 1纬度口由 0~6 .5;2距离夏至的天数。 65。()

晴天太阳辐射透过比

n求和变量由 0变化到 1 3增量为 1 ( ), 8,;3时角积分

r=十 I盍s bU口口、= )=r 儿， 一=I I u 口。十口 l xp e 0

(方位角，量， 0变化到 9。( )空管的 o 6 ) 欲求变由 0;5真 倾角，欲求变量， 0变化到 9。存在最佳角。由 0, 3计算及其结果 3 1计算方法和编程 .

变量由一∞ ( 日出)变化到∞ ( 日落) ( );4真空管的

上式用于大气能见度 2 k海拔低于 2 0 m。系数 5 m, 50 由下式确定

. l 055+ . 5565 A {= . 5 00 9(.一 )口 0 0 【=0 2 1+0 0 8 8 2 5 A) .7 1 .1 5 ( .一 A为海拔 (m)本文中取为 0为简单起见，文的 k,,本

3 1 1算法、 ..步骤

() 1固定，初值为 0每隔 5计算一次； 2当，。 ()纬度为≯时，空管的最佳倾角和方位角； 3真 ()