斜面上太阳辐射量及最佳倾角的计算

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1、万方数据第36卷第7期2002年7月上海交通大学学报JOURNALOFSHANGHAIJIAOTONGUNIVERSITYVol_36No．7Jul2002文章编号：1006—2467(2002)07—1032—05不同方位倾斜面上太阳辐射量及最佳倾角的计算杨金焕，毛家俊，陈中华(上海电力学院信息与计算科学系，上海200090)摘要：根据天空散射辐射各向异性的Hay模型，计算倾斜面上辐射量，推导得到了冬半年朝向赤道倾斜面最佳倾角的数学表达式．时我国一些地区不同方位角的倾斜面上月平均日辐射量及最佳倾角进行了计算和分析．结果表明

2、，除了直接辐射量占总辐射量比例较大的地区以外，一般全年最佳倾角总小于当地纬度．当方位角增大时，倾斜面上辐射量要减少，这在高纬度地区尤其明显．因此，必须选择合适的倾角，以尽量减少太阳辐射量的损失．结果还发现，倾斜面方位角与全年最佳倾角的关系曲线和太阳电池的J—y特性曲线形状相似．关键词：太阳能；太阳辐射，最佳倾角；方位角中图分类号：TK5ll文献标识码：ACaIculatiOnOfS0larRadiatiOnOnVariOusIyOrientedT_

3、tedSurfaceandOptimumT．ItAngIeYANGJt"一h

4、“nH，MA0Jtn—jnn，CHENzh帆g—hHa(Dept．ofInformation＆ComputingScience，Sha“ghaiUniv．ofElectricPower，Sha“ghai200090，China)Abstract：AccordingtotheanisotropicHay’smodelofthesky—diffuseradiationandthecalculationofsolarradiati。noftiltedsurface，amathematicalequationforexplicitc

5、alculationoftheoptimumtilta“91eonatiltedsurfacetowardtheequatorduri“gheati“gseasonwasdeveloped．Monthlymeandailysolarradiationontiltedsurfaceandtheoptimumtiltangleforvariousazimuthangleoftiltedsurfaceinsomer89ionsofChinawerecalculatedandanalyzed，Theresultsshowthat，y

6、earlyoptimumtilta“gleisusuallysmaIlerthan10callatitude，exceptthoseareaswhereproportionofbeamradiationtototalradiationi8quit。great．Whenazimuthangleincreases，theradiationontiltedsurfacewilldecrease，whichi8quiteobviousathighlatitude．So，selectingcorrecttilta“gleisabs01

7、utelynecessa。yinordertodecreasethedam89eins01arra—diation．Theresultsalsoshowthatthecurvesofrelationshipbetweentheazimuthan91eoftiltedsurfaceandtheoptimumtilta“gleareverysimilartothecharacteristiccurvesofsolarcell．Keywords：s。1arene。gy；solarradiatio“；optimumtilta“gle

8、；azimutha“gle在太阳能应用中，通常总是将采光面倾斜放置，所以选择最佳的倾角是太阳能工程设计的关键之一．最佳倾角的概念，在不同的应用中是不一样的．在独立光伏发电系统中，由于受到蓄电池荷电状态收藕日期：20011l12作者筒介：杨金焕(1939一)，男，江苏武进人，教授，主要研究方向为太阳能发电应用技术．等因素的限制，因此要综合考虑光伏方阵面上太阳辐射量的连续性、均匀性和极大性“o，而对于多数太阳能热利用或并网光伏发电系统等，通常总是要求在全年中得到最大的太阳辐射量．本文即以倾斜面上接收到最大的太阳辐射量作为最佳倾角

9、．一般气象台站提供的只是水平面上的太阳辐射资料，需要通过比较复杂的计算来确定倾斜面上的万方数据第7期杨金焕，等：不同方位倾斜面上太阳辐射量及最佳倾角的计算太阳辐射量．本文在计算天空散射辐射量时采用了Hay模型，经过推导，得到了朝向赤道倾斜面冬半年最佳倾角的数学表达式，并对我国一些地区朝向或