北京晴天太阳辐射模型与ASHRAE模型的比较.pdf

首都师范大学学报(自然科学版) 第 19 卷 　第 1 期 Journal of Capital Normal University Vol .19 , N o .1 1998 年 3 月 (Natural Science Edition) M ar.　1998 北 京 晴 天 太 阳 辐 射 模 型 与 ASHRAE 模型的比较 李锦萍 　宋爱国 (首都师范大学物理系) 摘 要 　　本文通过北京晴天太阳辐射模 型与 A SHRAE 晴 天模型 的比较 , 说 明北 京模型 无论 从合理 性 上还是从计算上 , 都可以认为是较适宜的一个地 区性模型 . 关键词 :北京 , A SHRAE , 晴天 , 太阳辐射模型 . 中图分类号 :T K 513. 太阳辐射模型是太阳能应用的理论基础之一 , 晴天太阳辐射模型又是计算最大接收能量 的便利工具 .因此 , 近年来 , 世界上许多国家的科学家都积极地致力于有关太阳辐射模型的研 究 , 并取得了一定的成果 .如 美国加热 、空调与制冷 学会推荐的晴天太阳辐射模型[ 1] (简称 ASH RAE 模型).该模型适用面较广 , 对低纬度和潮湿地区符合得较好 , 但对高纬度和干燥地 区 , 其值通常要高出 10 %～ 20 %.因此 , 无论在国外还是在国内 , 都不乏看到用此模型进行理 论设计和计算的文章 .但是 , 由于该模型的建立是基于美国地区的辐射数据 , 因此 , 其模型是否 有广泛的代表性 , 至少对北京地区的适用性如何 , 到目前为止 , 还未有人进行过探讨 .笔者曾于 1993 年用类似的方法建立了北京地区的晴天太阳辐射模型(简称北京模型)[ 2] .本文将试图通 过对这两种模型的比较 、分析 , 从而得出一些有益的结论 . 1 　北京晴天太阳辐射模型与 ASHRAE 模型 两种模型的表述形式是一样的 , 均为 IT H =(C +sinα)A ex p(-B/sinα) (1) IDN = Aexp(-B/sin α) (2) IdH = CIDN (3) 其中 A 为零大气质量下的表观太阳辐射 , B 是大气的消光系数 , C 为散射辐射系数 ;I DN 为法 向辐照度 , I TH 和 I dH 分别为水平总辐照度和水平散射辐照度 , α为太阳高度角 . 两模型的不同点在 A 、B 、C 三个系数上 .ASH RAE 模型中的 A 、B 、C 均为迭代回归处理 后得到的系数(见表 1), 而北京模型中的 A 取下式 收稿日期 :1997-09-15 36 首都师范大学学报(自然科学版) 1998 年 A =1370(1 +0 .034cos(2πN/365)