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【收藏】光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計計算公式大全
日期:2016-01-22   [復制鏈接]
責任編輯:evan 打印收藏評論(0)[訂閱到郵箱]

2、太陽高度角簡稱太陽高度(其實是角度) 對于地球上的某個地點,太陽高度是指太陽光的入射方向和地平面之間的夾角。太陽高度是決定地球表面獲得太陽熱能數(shù)量的最重要的因素。

我們用h來表示這個角度,它在數(shù)值上等于太陽在天球地平坐標系中的地平高度。 太陽高度角隨著地方時和太陽的赤緯的變化而變化。

太陽赤緯以δ表示,觀測地地理 緯度用φ表示,地方時(時角)以t表示,有太陽高度角的計算公式:

sin h=sin φ sin δ+sin φ cos δ cos t

日升日落,同一地點一天內(nèi)太陽高度角是不斷變化的。

日出日落時角度都為零度,正 午時太陽高度角最大。

正午時時角為0,以上公式可以簡化為: sin H=sin φ sin δ+sin φ cos δ

其中,H表示正午太陽高度角。

由兩角和與差的三角函數(shù)公式,可得 sin H=cos(φ-δ)

因此, 對于北半球而言,H=90°-(φ-δ);

對于南半球而方,H=90°-(δ-φ)。

還是舉個例子來推導,假設(shè)春分日(秋分日也可,太陽直射點在赤道) 某時刻太陽直射(0°,120°e)這一點,120°e經(jīng)線上各點都是正午 這點離太陽直射點的緯度距離當然是0度啦(因為就是自己嘛)

此時,(0°,120°e)的太陽高度角就是90°(因為直射它嘛) 另外一個觀測點,(1°n,120°e)與太陽直射點的緯度差為1度 此時,這一點的太陽高度角為89°(涉及立體幾何計算,我就不詳細推導了)

聰明的你肯定知道,

(1°s,120°e)與太陽直射點的緯度差也是1度

因此,當?shù)氐奶柛叨冉且彩?9°!right!

同一時刻,下列各觀測點,報告的太陽高度角度數(shù)如下:

南北緯2度(與太陽直射點相距2緯度):88°(=90°-2°)

南北緯3度(與太陽直射點相距3緯度):87°(=90°-3°)

南北緯10度(與太陽直射點相距10緯度):80°(=90°-10°)

南北緯30度(與太陽直射點相距30緯度):60°(=90°-30°)

南北緯80度(與太陽直射點相距80緯度):10°(=90°-80°)

南北緯90度(與太陽直射點相距90緯度):0°(=90°-90°)

但是,這個“緯度差”的計算可是有講究的: 設(shè)太陽直射點緯度為θ°,觀測點緯度δ°

如果θ與δ在同一半球,則“緯度差”為|θ-δ|(θ減δ差的絕對值)

如果θ與δ在異半球,則“緯度差”為θ+δ

說起來好像很麻煩,其實只要腦袋里有個地球的模型就簡單了 比如太陽直射點是北緯10°,觀測點是北緯30°,緯度差當然是20°

如果太陽直射點是南緯10°,觀測點是北緯30°,緯度差當然是40°

事實上,計算“正午太陽高度角”,根本就不要考慮“正午”這個因素 只要用90°減去觀測點與太陽直射點的緯度差,得出的就是正午太陽高度角。

行了,就寫這么多吧,即使你前面都沒搞明白也沒關(guān)系,只要你記住一個公式

正午太陽高度角=90°-該地與太陽直射點緯度差 由于太陽赤緯角在周年運動中任何時刻的具體值都是嚴格已知的,所以它(ED)也可 以用與式(1)相類似的表達式表述,即:

ED=0.3723+23.2567sinθ+0.1149sin2θ-0.1712sin3θ-0.758cosθ+0.3656cos 2θ+0.0201cos3θ

(5) 式中θ稱日角,即 θ=2πt/365.2422(2) 這里t又由兩部分組成,即 t=N-N0 (3) 式中N為積日,所謂積日,就是日期在年內(nèi)的順序號,例如,1月1日其積日為1,平年12月 31日的積日為365,閏年則為366,等等。

N0=79.6764+0.2422×(年份-1985)-INT〔(年份-1985)/4〕度


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來源:陽光工匠光伏論壇
 
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