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地面倾斜面上的太阳辐射特征分析

2023-07-02 理论教育版权反馈

【摘要】：倾斜方阵面上的各种辐照度可计算为在实际的设计方案中，在倾角确定后可以使用专用计算机辅助设计软件进行倾斜面太阳辐射的计算，如PVCAD软件或RETScreen设计软件等。一般来讲，固定倾角太阳能电池方阵面上的辐射量要比水平面辐射量高5%～15%。

太阳辐射的直散分离原理、布格-朗伯定律和余弦定律是三条最基本的定律。

1.直散分离原理

大地表面（即水平面）和方阵面（即倾斜面）上所接收到的辐射量均符合直散分离原理，只不过大地表面所接收到的辐射量没有地面反射分量，而太阳能电池方阵面上所接收到的辐射量包括地面反射分量：

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式中 Q p——水平面总辐射；

S p——水平面直接辐射；

D p——水平面散射辐射；

Q T——倾斜面总辐射；

S T——倾斜面直接辐射；

D T——倾斜面地面反射。

2.布格-朗伯定律

当大气透明系数为F，太阳辐射穿过m个大气质量后，到达地表垂直于太阳光线平面上的太阳辐射通量密度为

式中 S0——太阳常数，取1367W/m2；

——直接辐射强度；

F——大气透明系数[见式（2-11）]；

m——大气质量[见式（2-10）]。

3.余弦定律

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式中——水平面上的直接辐照度；

——倾斜方阵面上的直接辐照度；

θT——直射太阳光入射角，根据下列公式计算：

式中 Z——太阳能电池方阵倾角；

γ——太阳能电池方阵的方位角。

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式中

——倾斜面上的散射辐照度；

——水平面上的散射辐照度；

——倾斜面上发反射辐照度；

——地面反射率（见表2-4）；

——水平面上的总辐照度。

倾斜方阵面上的各种辐照度可计算为

在实际的设计方案中，在倾角确定后可以使用专用计算机辅助设计软件进行倾斜面太阳辐射的计算，如PVCAD软件或RETScreen设计软件等。

如果手头没有计算机软件，可以由水平面辐射量估算太阳能电池方阵面上的辐射量。一般来讲，固定倾角太阳能电池方阵面上的辐射量要比水平面辐射量高5%～15%。直射分量越大，纬度越高，倾斜面比水平面增加的辐射量越大。