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1、第,卷第期太阳能学报,年一月人人集热器最佳倾角的选择唐润生吕恩莱云南师范大学太阳能研究所摘要··,只。。。。。本文根据提出的倾斜面上辐射量计算公式采用的夭空散射,、辐射分布模型和多年来收集到的地面水平辐射资料对全国一些主要地区的月半年以及全年使用的集热器的最佳倾角进行。,了计算结果表期集热器的最佳倾角不但与当地的地理纬度和集热器的方位有关,还,而集热器的热损系数对最佳倾角的影响与其气候条件和辐射资源的分布有关可忽略不计。最后归纳出各种气候条件下的最佳倾角的确定。和简单的计算式生之占一月妙目,随着太阳能集热器的广泛应用工程设计中迫切需要找到一种快而准确的集热器最
2、佳倾,。,角计算方法以便使系统在给定的条件下收集到尽可能多的太阳能对某一特定的集热器,、、其最佳倾角往往取决于很多因素诸如地理纬度大气透明度地面对太阳辐射的反射系数。,以及当地的气候特征等除去一些次要因素实际上影响集热器最佳倾角的主要参数是纬,,。度太阳辐射中的散射成分所占的比例以及用户对能量需求的时间和季节要求,,。一。,近年来不少学者已对集热器的最佳倾角的选择作了大量的研究得出了一些适应。。,,于特定地区的简单规律如建议最佳倾角采用当地的地理纬度减。在南非“,矛建议采用地理纬度加、作为最佳倾角在美国用于空间加热的集热器采用纬度。。,,加为最佳倾角在我国对于
3、全年使用的集热器采用当地的地理纬度作为最佳倾角但,,。实际上由于我国地域辽阔各地的气候特征千差万别采用这一准则似乎有点不合情理为,,‘此本文借助于计算机对我国一些主要地区的最佳集热器倾角进行了计算并找出其与,即全年水平面上的总辐射中散射辐射部分所占的比例和地理纬度的关系以及集热器方位。和热损系数对最佳倾角的影响二、最佳倾角的计算只彻从理论上推导出倾斜表面上能接收到的太阳辐射应为。。‘尽一万万反万反石。、式中万是倾角为的集热器表面上每月所得的总辐射量万万和西分别为水平面上月总木文年月日收到©1994-2008ChinaAcademicJournalElectro
4、nicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net太阳能学报卷、。直射辐射量散射辐射量和总辐射量为集热器下垫面的反射系数豆为倾斜面上和水平,。,。面上的直射辐射的月总量之比各月的反由该月的代表日来求出从理论上推导出反’、的表达式为、,。,,,,。〔产。。一。,了。‘,一。。,一,。。,一。‘,〕交。。叻〔占叻占〕产夕,占式中产,。功沪占井价一叻夕。占夕。,。占,上面各式中为集热器的方位角功为地理纬度为太阳赤纬角由公式给出。。里掣络兰,,。式中为一年中某一天的日序各月代表日的日序由表给出表各月代表日的
5、日序一、目耳⋯⋯月的日序州二⋯目二目兰年的日序目“引“州‘月‘““““‘,‘】、,,。,‘、。式中的叽曰和曰分别为水平面的日升时间和倾斜面上的日落日升时角其中曰为。曰一叻占,式中的反表示倾斜面上的月散射辐射量与水平面上月散射辐射量之比其大小取决于所,。用的天空散射辐射分布模型最基本的模型有各向同性分布和各向异性分布两种最初的理,、,论分析中如在和和叻的分析模型中天空散射辐射均按各向同,‘。,性分布来处理这时取反而实际的天空散射辐射并非各向同性分布。等发现射向南面夭空的散射辐射占总的天空散射的在北半球上使用集热器一般。,‘,朝向南面因此本文采用文献〔的中的反来计
6、算即‘「反二,。‘,对于某一给定的集热器倾角只要知道万和万的值由式一即可求出集热器表面上,。的月总辐射量下面分几种情况进行分析面向正南的集热器,夕,。当集热器面向正南时。,,‘,占,,曰。。,曰一曰。,。对于冬半年即这时反变为。曰。占曰印一占印一·田尹占价占曰。·,把式及代人式整理后得,万©1994-2008ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net期唐润生等集热器最佳倾角的选择,万砂曰。。了、护、一︶产、,、式中占一曰占价了。二、。。。
7、。。。·。。’十曰‘“‘‘,“一。辱专合。‘。二万万一冬己或冬乙‘一一冬。乙吸且几护‘且几、‘勺八甘︸︺‘口了‘护声产、产、、刀、,,乙田。甲占名叻曰。‘‘、了、产矛、占式也可写成。十万了川州。,,一‘其中孕华了飞‘,·。,时万取最大值可见这时的最佳倾角为当牛时即白要会一,。,,一二汀一芍一石乙了飞刀二丫川州’十爪,对于“夏半年这时‘曰。。〔一叻一〕曰曰曰‘,一曰〔。。。势占甲势贝叻一甲占〕‘。。。。。万要冬乙一口乙,,对某一给定的月份利用计算机循环寻优法即可求出夏半年各月的最佳倾角冬半年各月的。,最佳倾角可直接由式求出如果要求出某几个月或全年使用的集热器的最
8、佳倾角只需表几个地区各月的最佳倾角昆明
