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1、..第7卷第3期内陆地震Vol7No319939INLANDEARTHUAKEP·年月QSet1993无人值守太阳能电池方阵最佳倾角的设计王晓村(新班维吾尔自治区地展局,乌备木齐)摘要,在确定,对年负荷均衡分布的太阳能电池发电系统固定式太阳能电池方阵的最佳倾角时应综合考虑方阵面上太阳辐射t的连续性、均匀性和极大性。建议采用夏半年(水平辐射盆较大的连续六个月)和冬半年(水平辐射量较小的连续六个月)方阵面上所接收的平均日辐射量作为判断的依,,。据结合全年平均日辐射童分3种情况来确定方阵最佳倾角:关扭词
2、太阳能电池方阵太阳能辐射童最佳倾角0前言太阳能电池在地震遥测台网中有着广泛应用。在我局所辖的十几个遥测子台中,绝大多数,,。是无人值守由太阳能电池独立为蓄电池组充电这就要求系统有很高的可靠性,。地面应用的独立太阳能电池发电系统方阵表面总是向着赤道方向相对地面倾斜安装的。因,倾角不同时各个月份方阵面上接收的太阳辐射量差别很大此确定方阵的最佳倾角是太阳能电池发电系统设计中不可缺少的重要环节。,利用太阳能一般总希望接收到的太阳辐射量最多所以多取方阵的倾角等于当地的纬度,(新疆地震局已架好的台大部分都采用
3、这种方式)但这样在夏天方阵发电量往往过盈而造成,。:浪费冬天则因发电量不足而形成蓄电池欠充目前较普遍的观点认为所取方阵倾角应使全,年辐射量最弱的月份能得到最大的太阳辐射量因此推荐方阵倾角在当地纬度的基础上再增。2加150~20国外有的设计手册[l一〕提出设计月份以最小的12月(北半球)或6月(南半球)作为依据。但这样会使夏季削弱过多而导致方阵全年得到的太阳辐射量偏小。,当前实际应用的太阳能电池系统一般都采用固定式平板方阵而且大多数都可认为年负。系,,荷是均衡分布的统设计时可依据能量平衡为原则同时考
4、虑系统工作的可靠性与经济性来确定太阳能电池方阵和蓄电池的优化组合。为此首先要确定方阵的最佳倾角。本文于1992年7月6日收到.306内陆地展7卷1分析,、放电在年负荷为均衡分布的太阳能电池发电系统中蓄电池的充是处在日夜小循环和季。,冬天;节性大循环中方阵供电不足部分由蓄电池补充夏天只能充到额定容量多余部分就浪费了。蓄电池本身处于全年浮充放状态,一般各地的太阳辐射量都是逐月缓慢连续变化的,即,。使某个月份太阳辐射量突然有增大或减小对整个系统的工作状态影响也不会很大例如夏季,,,某个月份方阵发电量偏低
5、造成蓄电池欠充到下个月就会补上不会影响冬季蓄电池放电状态。因此,不应以某个月份作为依据,而应以较长的时间段作为考虑的出发点。总体上可以认,,,。为在夏天这段时间里蓄电池处于充电状态而在冬天蓄电池处于放电状态,。根据以上特点方阵倾角的选择应结合以下要求综合考虑Ll连续性,一年中太阳辐射总量大体上是逐月连续变化的通常可由气象资料查得某个地点的各月,“水平辐射总量(应取10a以上数据的平均值)据此可将水平辐射量较大的连续六个月称夏半”,“”。“”,“”年较小的连续六个月称冬半年新疆所处的地理位置夏半年多
6、数为4一9月冬半年3。,2“”“”多为10月到次年月若以万和万分别表示夏半年和冬半年方阵面上接收到的平均日,,1:,l:。辐射量则相应于不同的倾角万和万值均不一样在水平面上一般总有万>万LZ均匀性,,,2选择倾角时最好能使方阵面上全年接收到的平均日辐射量比较均匀即万和万比较,。接近以免造成夏天较大的浪费L3极大性,“”2,选择倾角时还应尽量使方阵面上冬半年的平均日辐射量(万)达到最大值但不一定,。。要使水平辐射量最弱的月份得到最大的辐射量同时兼顾到全年平均日辐射(万)不能太小2计算rr,T倾斜面上
7、所接收到的太阳辐射总量(万)由直接辐射量(从)天空散射辐射量(从)及地’,面反射辐射量(H仁l的三部分组成即H,一HbT+dTrT.(1)H+H。:HbT与水平面上直接辐射量(H)之间有如下关系..H。,。o=HR(2),。对于面向赤道方向的倾斜面HbT与H两者间比值c气’“0’“‘n‘T’“‘n、沪一p“‘noOS补p少05叱一丽石叱夕(3)···cos,“OS‘s‘n、+、s‘n,s‘n‘俞,,甲;刀是倾角;d是太阳赤纬角近似取值式中是当地纬度..J=2345sin〔360/365(284+。
8、)〕(4)。其中各月份取的6值见附表川:3期王晓村无人值守太阳能电池方阵最佳倾角的设计307附表太阳赤纬6(o)月份日I互1WV协城姐双X粗xI。。.......一231一173一79+42+148+219+232+182+86一2.9一14。2一21.7。.。......。一227一162一64+58+160+225+229+172+71一44一15.4一22.3一22.2一14.9一4.8+7.3+17.1+22.9+22.5+16.1+5.6一5.9一16.6一22.713一
