太阳辐射的计算1.pptVIP

20-Nov-241太阳能利用第一章太阳辐射

20-Nov-2421－1、地球的自转与公转1、根本概念地球的自转：地球绕地轴不断地自西向东旋转，其周期为24h。由于地球的自转，产生昼夜交替的现象。黄道平面：地球绕太阳运行的轨道平面。地球自转轴与黄道平面法线的夹角为23°27′。

20-Nov-243地球的公转：由于地球自转轴与黄道平面法线的夹角为23°27′，并且地球的自转轴在公转时在空间的方向始终保持不变，使得太阳光线有时直射赤道，有时偏南，有时偏北，从而形成地球上季节的变化。1－1、地球的自转与公转春分〔3－21〕：太阳直射赤道冬至〔12－21〕：太阳直射南回归线夏至〔6－21〕：太阳直射北回归线秋分〔9－21〕：太阳直射赤道

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20-Nov-247北半球在夏天时倾向于太阳，受阳光较多，天气较热，相反在冬天的时候就较冷了，这便是四季的由来。四个节气，春分、夏至、秋分及冬至分别象征着春夏秋冬四季的来临。在春分或秋分的一刻，地球赤道平面与公转轨道平面相交的直线正向着太阳，南北半球受日照的时间均等。

20-Nov-2481－2、太阳角1－2－1、赤纬角?定义：地球中心与太阳中心连线与地球赤道平面的夹角。它与所在地区无关，仅由日期决定：式中：?赤纬角n为一年中的日期序号。春分日n=81

20-Nov-2491－2－2、时角?定义：每小时地球自转的角度为15°，因此可采用一天中地球自转的角度来表示时间。用来表示时间的地球自转的角度称为时角，并规定正午时角为零，上午时间取负，下午时角为正。真太阳时H的规定：以当地太阳位于正南向的瞬时为正午。〔由于地球轨道不是正圆〕时差e:真太阳时与钟表指示时间〔平太阳时〕之间的差值。时差产生的原因：〔1〕太阳与地球之间的距离和相对位置随时间变化。〔2〕地球赤道平面与黄道平面成一定的夹角〔23°27′〕。如某年2月25日，某地平太阳时为7时5分，查表得2月25日时差为-12分54秒，即用7时5分减去12分54秒，那么此刻的真太阳时即为6时52分6秒。1－2、太阳角

20-Nov-24101－2、太阳角全年各日的时差e〔单位，min〕可用下式近似计算：各月21日的时差e

20-Nov-2411真太阳时H与地区标准时Hs的换算：1－2、太阳角式中：Hs－该地区标准时，单位为h；L－当地的经度，单位为°；Ls－当地地区标准时所根据的经度，单位为°；±－对于东半球，取正，对于西半球，取负。

20-Nov-2412例1：计算昆明地区东经102°的地方6月21日真太阳时与北京时间的关系。对于6月21日：e＝1.4;北京时间依据东经120°所规定的，即Ls＝120；1－2、太阳角因此：

20-Nov-24131－2、太阳角1－2－3、太阳高度角h定义：地球外表上某点与太阳的连线与地平面之间的夹角。可由下式计算：式中：?－当地纬度，单位为°；?－赤纬角，单位为°；?－太阳时角，单位为°

20-Nov-2414可见：太阳高度角h随地区、季节及每日时刻的变化而变化。1－2、太阳角1－2－4、天顶角Z定义：地球外表上某点水平面的法线与太阳光线的夹角。可由下式计算：

20-Nov-24151－2、太阳角1－2－5、太阳方位角?定义：太阳至地面上某给定点的连线在水平面上的投影与正南向〔当地子午线〕的夹角。规定：偏东为负，偏西为正。

20-Nov-24161－2、太阳角太阳方位角?可由下式计算：当采用上式计算出的sin?大于1时，太阳方位角?改用下式计算：

20-Nov-24171－2、太阳角

20-Nov-24181－2、太阳角1－2－6、任意平面上的太阳入射角i任意外表的倾斜角?定义：任意倾斜面与水平面之间的夹角。对于水平面：?＝0°对于垂直面：?＝90°

20-Nov-24191－2、太阳角任意外表的方位角?定义：任意倾斜面的法线在水平面上的投影与正南方向线的夹角。规定：面向东时为负，面向西时为正。

20-Nov-24201－2、太阳角太阳入射角i定义：太阳入射线与平面法线之间的夹角。太阳入射角i可由下式计算：式中：?－斜面倾角，单位为°；?－太阳方位角，单位为°；?－斜面方位角，单位为°;h－太阳高度角。

20-Nov-24211－2、太阳角几种特殊的情况：对于水平面，?＝0，那么：对于垂直面，?＝90°，那么：对于面向正南的倾斜面，?＝0，那么：

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