范文一:科学网-刘杰的博客-关于太阳赤纬,时角 太阳高度角,太阳方位角
关于太阳赤纬,时角 太阳高度角,太阳方位角
太阳与地球的相对位置可以用两种方法表达 其一为太阳倾角(赤纬)与时角? 其二为太阳高度角与方位角。
1.太阳赤纬:太阳入射光与地球赤道之间的角度,由于地球自转轴与公转轴之间的角度基本不变,因此太阳赤纬岁季节不同而周期性的变化。? solar declination
可查表http://www.wsanford.com/~wsanford/exo/sundials/DEC_Sun.html?为四年周期平均值闰年赤纬角度表
余弦表达形式:
正弦表达形式:
精确表达形式:
其中:
???????? N:自1月1日起计数
2.太阳时角:当地时间12时为0,前后每隔1小时+15°,例10时与14时均为30°?? hour angle
3.太阳方位角:*方位角-从某点指北方向线起,依顺时针方向到目标方向线之间的水平夹角。取0~360
太阳方位角指太阳光线在地面上的投影与当地子午线的夹角,可近似看作是竖立在地面上的直线在阳光下阴影与正南方向的夹角。方位角以正南为零,向西逐渐变大,向东逐渐变小。??? solar azimuth
(β)=arctan[cos(φ)*cos(δ)*sin(h)/{sin(φ)*sin(α)-sin(δ)}].
4.太阳高度角:太阳光线与地面的夹角??????????? solar elevation angle
(α)=arcsin{sin(φ)*sin(δ)+cos(φ)*cos(δ)*cos(h)}.
α太阳高度角 ?β:太阳方位角???? φ:当地纬度?? h:时角
5.太阳天顶角:太阳光线与地面法线间的夹角与太阳高度角互余??? zenith angle
范文二:太阳方位角资料
当然,是求正午太阳高度角了。
“90度减去纬度差”,这个方法最直观。当年我们老师这样教效果比较好。
纬度差就是“直射点纬度”和“所求地纬度”之间的差,准确地说是差的绝对值。
例如,直射点在北纬23.5度时,
求1、北纬30度的高度角。2、南纬30度高度角。
第一种情况下,纬度差30-23.5=6.5,所求结果就是90-6.5这个值;
第二种情况下,纬度差23.5+30=53.5,所求结果就是90-53.5。
至于书上那个公式,实质就是如此,但由于它采用了希腊字母,还有什么取正负之类的,反而不直观。其实就是规律在于,直射点就是90度,其它的地方如果离它远了多少度(纬度),太阳高度角就减少了多少度(角度)。所以结果即90减去纬度差
范文三:太阳能方位角
由于太阳能是一种清洁的能源,它的应用正在世界范围内快速地增长。利用太阳光发电就是
一种使用太阳能的方式,可是目前建设一个太阳能发电系统的成本还是较高的,从我国现阶
段的太阳能发电成本来看,其花费在太阳电池组件的费用大约为60~70%,因此,为了更加充分有效地利用太阳能,如何选取太阳电池方阵的方位角与倾斜角是一个十分重要的问
题。1.方位角
太阳电池方阵的方位角是方阵的垂直面与正南方向的夹角(向东偏设定为负角度,向西偏设
定为正角度)。一般情况下,方阵朝向正南(即方阵垂直面与正南的夹角为0?)时,太阳电池发电量是最大的。在偏离正南(北半球)30?度时,方阵的发电量将减少约10%~15%;在偏离正南(北半球)60?时,方阵的发电量将减少约20%~30%。但是,在晴朗的夏天,太阳辐射能量的最大时刻是在中午稍后,因此方阵的方位稍微向西偏一些时,在午后时刻可
获得最大发电功率。在不同的季节,太阳电池方阵的方位稍微向东或西一些都有获得发电量
最大的时候。方阵设置场所受到许多条件的制约,例如,在地面上设置时土地的方位角、在
屋顶上设置时屋顶的方位角,或者是为了躲避太阳阴影时的方位角,以及布置规划、发电效
率、设计规划、建设目的等许多因素都有关系。 如果要将方位角调整到在一天中负荷的峰
值时刻与发电峰值时刻一致时,请参考下述的公式。至于并网发电的场合,希望综合考虑以
上各方面的情况来选定方位角。 方位角 =(一天中负荷的峰值时刻(24小时制)-12)×15+(经度-116) 10月9日北京的太阳电池方阵处于不同方位角时,日射量与时间推移的
关系曲线。在不同的季节,各个方位的日射量峰值产生时刻是不一样的。 2.倾斜角
倾斜角是太阳电池方阵平面与水平地面的夹角,并希望此夹角是方阵一年中发电量为最大时
的最佳倾斜角度。 一年中的最佳倾斜角与当地的地理纬度有关,当纬度较高时,相应的倾
斜角也大。但是,和方位角一样,在设计中也要考虑到屋顶的倾斜角及积雪滑落的倾斜角(斜
率大于50%-60%)等方面的限制条件。对于积雪滑落的倾斜角,即使在积雪期发电量少而
年总发电量也存在增加的情况,因此,特别是在并网发电的系统中,并不一定优先考虑积雪
的滑落,此外,还要进一步考虑其它因素。 对于正南(方位角为0?度),倾斜角从水平(倾斜角为0?度)开始逐渐向最佳的倾斜角过渡时,其日射量不断增加直到最大值,然后再增
加倾斜角其日射量不断减少。特别是在倾斜角大于50?~60?以后,日射量急剧下降,直至到最后的垂直放置时,发电量下降到最小。方阵从垂直放置到10?~20?的倾斜放置都有实际的例子。对于方位角不为0?度的情况,斜面日射量的值普遍偏低,最大日射量的值是在与水
平面接近的倾斜角度附近。 以上所述为方位角、倾斜角与发电量之间的关系,对于具体设
计某一个方阵的方位角和倾斜角还应综合地进一步同实际情况结合起来考虑。 3.阴影对发电量的影响 一般情况下,我们在计算发电量时,是在方阵面完全没有阴影的前
提下得到的。因此,如果太阳电池不能被日光直接照到时,那么只有散射光用来发电,此时
的发电量比无阴影的要减少约10%~20%。针对这种情况,我们要对理论计算值进行校正。
通常,在方阵周围有建筑物及山峰等物体时,太阳出来后,建筑物及山的周围会存在阴影,
因此在选择敷设方阵的地方时应尽量避开阴影。如果实在无法躲开,也应从太阳电池的接线
方法上进行解决,使阴影对发电量的影响降低到最低程度。 另外,如果方阵是前后放置时,后面的方阵与前面的方阵之间距离接近后,前边方阵的阴影会对后边方阵的发电量产生影
响。有一个高为L1的竹竿,其南北方向的阴影长度为L2,太阳高度(仰角)为A,在方位角为B时,假设阴影的倍率为R,则:
R = L2/L1 = ctgA×cosB
此式应按冬至那一天进行计算,
因为,那一天的阴影最长。例如方阵的上边缘的高度为h1,下边缘的高度为h2,则:方阵之间的距离a = (h1-h2)×R。当纬度较高时,方阵之间的距离加大,相应地设置场所的
面积也会增加。对于有防积雪措施的方阵来说,其倾斜角度大,因此使方阵的高度增大,为
避免阴影的影响,相应地也会使方阵之间的距离加大。通常在排布方阵阵列时,应分别选取
每一个方阵的构造尺寸,将其高度调整到合适值,从而利用其高度差使方阵之间的距离调整
到最小。 具体的太阳电池方阵设计,在合理确定方位角与倾斜角的同时,还应进行全面的
考虑,才能使方阵达到最佳状态
范文四:太阳方位角计算
1 如何计算太阳的方位角?
在太阳能利用工作中,太阳辐射计算十分重要。为了帮助读者掌握太阳辐射计算方法,我们请长期从事太阳辐射研究工作的中国气象科学研究院王炳忠研究员编写了《太阳辐射计算讲座》,供大家学习、参考。
1日地距离
地球绕太阳公转的轨道是椭圆形的,太阳位于椭圆两焦点中的一个。发自太阳到达地球表面的辐射能量与日地间距离的平方成反比,因此,一个准确的日地距离值R就变得十分重要了。日地平均距离R0,又称天文单位,
1天文单位=1.496×108km
或者,更准确地讲等于149597890±500km。日地距离的最小值(或称近日点)为0.983天文单位,其日期大约在1月3日;而其最大值(或称远日点)为1.017天文单位,日期大约在7月4日。地球处于日地平均距离的日期为4月4日和10月5日。
由于日地距离对于任何一年的任何一天都是精确已知的,所以这个距离可用一个数学表达式表述。为了避免日地距离用具体长度计量单位表示过于冗长,一般均以其与日地平均距离比值的平方表示,即ER=(r/r0)2,也有的表达式用的是其倒数,即r0/r,这并无实质区别,只是在使用时,需要注意,不可混淆。
我们得到的数学表达式为
ER=1.000423+0.032359sinθ+0.000086sin2θ-0.008349cosθ+0.000115cos2θ(1) 式中θ称日角,即 θ=2πt/365.2422 (2)
这里t又由两部分组成,即 t=N-N0 (3)
式中N为积日,所谓积日,就是日期在年内的顺序号,例如,1月1日其积日为1,平年12月31日的积日为365,闰年则为366,等等。
N0=79.6764+0.2422×(年份-1985) -INT〔(年份-1985)/4〕 (4)
2太阳赤纬角
地球绕太阳公转的轨道平面称黄道面,而地球的自转轴称极轴。极轴与黄道面不是垂直相交,而是呈66.5°角,并且这个角度在公转中始终维持不变。正是由于这一原因形成了每日中午时刻太阳高度的不同,以及随之而来的四季的变迁。太阳高度的变化可以从图1中形象地看到。图中日地中心的连线与赤道面间的夹角每天(实际上是每一瞬间)均处在变化之中,这个角度称为太阳赤纬角。它在春分和秋分时刻等于零,而在夏至和冬至时刻有极值,分别为正负23.442°。
图1地球绕太阳运行轨迹
由于太阳赤纬角在周年运动中任何时刻的具体值都是严格已知的,所以它(ED)也可以用与式(1)相类似的表达式表述,即:
ED=0.3723+23.2567sinθ+0.1149sin2θ -0.1712sin3θ-0.758cosθ+0.3656cos2θ +0.0201cos3θ(5)
式中θ的含义与式(1)中的相同。 3时差
真正的太阳在黄道上的运动不是匀速的,而是时快时慢,因此,真太阳日的长短也就各不相同。但人们的实际生活需要一种均匀不变的时间单位,这就需要寻找一个假想的太阳,它以均匀的速度在运行。这个假想的太阳就称为平太阳,其周日的持续时间称平太阳日,由此而来的小时称为平太阳时。
平太阳时S是基本均匀的时间计量系统,与人们的生活息息相关。由于平太阳是假想的,因而无法实际观测它,但它可以间接地从真太阳时S⊙求得,反之,也可以由平太阳时来求真太阳时。为此,需要一个差值来表达二者的关系,这个差值就是时差,以Et表示,即
S⊙=S+Et(6)
由于真太阳的周年视运动是不均匀的,因此,时差也随时都在变化着,但与地点无关,一年当中有4次为零,并有4次达到极大。时差也可以以式(1)相似的表达式表示:
Et=0.0028-1.9857sinθ+9.9059sin2θ -7.0924cosθ-0.6882cos2θ (7)
上面,我们给出了3个计算式,从形式上讲,它们与一般书籍中给出的并无不同。我们之所以又重新研究它,是因为以往的公式存在以下的通病:①对平年和闰年不加区分,一方面,这对闰年就不好处理,另一方面,闰年的影响有累计效应,会逐步增长;②即使是从当年天文年历查到的数值,也是格林尼治经度处0点时刻
的数值,而我们所需要的数值,会因所在地点的地理经度以及具体时刻与表值有异而不同。具体地讲,一般要进行如下3项订正:
作者:风华漫天 2005-12-18 20:10 回复此发言 -------------------------------------------------------------------------------- 2 如何计算太阳的方位角?
(1)年度订正:除非我们只用当年的天文年历值,此外均需使用此项订正,引入此项订正的原因就是一回归年的实际长度不是365日,而是365.2422日,但日历上只有整日,不可能有小数日。假定我们选用的是1981年的表值,1982年再用时,就要加上-0.2(-0.2422)日的订正了。这个订正到了1983年为-0.51(-0.4844)日,1984年为-0.7(-0.7266)日,但此年为闰年,多了1日,实际订正应为-0.7+1=0.3(0.2734)日,1985年为0.0(0.0312)日,等等,余类推。
(2)经度订正:即使我们查阅的是当年的天文年历,也需此项订正。在我国的地理经度范围内,各地的订正值是
≤90°E -0.2日 >90°E~
(3)时刻订正:要求同前一项。即使在格林尼治当地,不同时刻也需加以订正。各时段的订正值是:
时段 336-600 600-824 824-1048 1048-1312 日 +0.2+0.3+0.4+0.5
时段 1312-1536 1536-1800 1800-2024 日 +0.6+0.7+0.8
由于我国普遍采用的是北京时,它与格林尼治的地方时相差8小时,故具体到我国情况: 时段(北京时)200-424 424-648 648-912 912-1136
订正值(日)-0.2 -0.1 0 0.1
时段 1136-1400 1400-1624 1624-1848 1848-2112 订正值 0.2 0.3 0.4 0.5
前面3个计算式,项数多计算麻烦,后面多项订正,更显繁琐。为了方便实际应用,特编制如下仅含20句的BASIC语言程序,供使用:
10 input“经度,经分和年份”,JD,JF,NF 20 A=NF/4:K=2*3.1415926#/365.2422 30 N0=79.6764+0.2422*(NF-1985) -INT((NF-1985)/4)
40 input“月,日,时,分(按北京时)”,Y,R,S,F 50 B=A-INT(A) 60 C=32.8
70 ifY≤2thenC=30.6 80 ifB=0andY>2thenC=31.8 90 G=INT(30.6*Y-C+0.5)+R 100 L=(JD+JF/60)/15 110 H=S-8+F/60 120 N=G+(H-L)/24 130=(N-N0)/K 140 式(1) 150 式(5) 160 式(7)
170 print“Er=”;Er;“Ed=”;Ed,“Et=”;Et 180 input“是否仍要计算y/n?”,W0
190 ifW=“Y”orW=“y”then10else200 200 end
程序中50-90各句的目的在于计算当天的积日,100句是经度订正,110句是时刻订正,130句包含3年度订正的内容。
在太阳能利用中,最常见的是要求计算太阳高度和太阳方位。 太阳高度(h⊙)的计算公式为 sinh⊙=sinδsinφ+cosδcosφcosτ(8)
式中,δ就是太阳赤纬角,即式(5)中的Ed,φ为当地的地理纬度,τ为当时的太阳时角。φ且一旦确定,不会改变。δ值的计算可以从前述程序中得到。唯一需要说明的是太阳时角的计算。其计算式为
° (9)
这里时S和分F的符号均加上了⊙下标,表示是真太阳时,为了从北京时求出真太阳时,需要两个步骤:首先,将北京时换成地方时Sd:
(10)
式中,120°是北京时的标准经度,乘4是将角度转化成时间,即每度相当于4分钟,除60是将分钟化成小时。
其次,进行时差订正,即 S⊙=Sd+Et/60(11)
这里应该指出的是,时角是以太阳正午时刻为0点的,顺时针方向(下午)为正,反之为负。 太阳方位角的计算式为
cosA=(sinh⊙sinφ-sinδ)/cosh⊙cosφ (12)
由此可求出二个A值,第一个A值是午后的太阳方位, 当cosA≤0时90°≤A≤180° 当cosA≥0时0≤A≤90°
第2个A值为午前的太阳方位,取360°-A。
实例:计算东经110°北回归线上1999年6月23日北京时12∶42的太阳高度角及当日的日落时的方位角。
计算:将JD=110,JF=0,NF=1999,Y=6,R=23,S=12,F=42,各参数输入运行中的程序;屏幕上立即显示:Er=1.0330,Ed=23.438,Et=-1.84
将北京时12∶42换算成东经110°的地方时,利用式(10),可得Sd=12∶02
加当日时差Et≈-2,得此时当地的S⊙=12∶00,将其代入式(9)得τ=0°,北回归线处φ=23.442° 最后根据式(8)求得h⊙=89.966°
读者可能产生疑问,为何在北回归线上,夏至日的中午时刻的太阳高度不等于90°,大家不妨变换NF的输入值,看一看结果不仅都不等于90°,且各年之间还略有差异。之所以会如此,是因为夏至不仅有日期,还有时刻,很难遇到夏至时刻在正午是12时的。
在计算日落时的方位角时,由于此时h⊙=0,所以式(12)的形式有所变化: cosA=-sinδ/cosφ (13)
将已知参数代入,得cosA=-0.3977 依照判据90°≤A≤180°,故A=113.44° (一)太阳的周日视运动
地球表面上某一点所受到日照的日变化和年变化,都是地球自转和它围绕太阳公转而引起的。地球公转一周形成一年的四季变化,春秋分日昼夜等长;夏至日太阳在一年中正午高度角最高,昼最长,夜最短;到了冬至日,太阳高度角最低,昼最短,夜最长。地球自转一周,使我们在地球上每天看到太阳东升西落的运动,这种现象称为太阳的周日视运动,它是地球每天自转的结果。地球自转一周为一天,24小时,旋转360度。
太阳的周日视运动,是由当地的地理纬度、季节(日、月)和时间三个因素决定的。计算太阳在天球中对地球上某一点的相对位置,可以用地理纬度(F)、太阳赤纬(d)、太阳高度角(a)、太阳方位角(g)及时角w等太阳角进行定位。
(1)太阳赤纬角d
地球中心与太阳中心的连线与地球赤道平面的夹角称为太阳赤纬角。
1)
d为一年中的日期序号
为了计算方便,表1列出了各特征日季节、日期和太阳赤纬的对照。 表1 赤纬、日期和节气对照表
(2)时角w
单位时间地球自转的角度定义为时角w,规定正午时角为0,上午时角为负值,下午时角为正值。地球自转一周3600,对应的时间为24小时,即每小时相应的时角为150,每4分钟的时角为10。
(3)太阳高度角a
太阳的高度角a是地球表面上某点和太阳的连线与地平线之间的夹角,参见图1。
2)
式中当地纬度
δ——太阳赤纬 ω——太阳时角 4)太阳方位角γS
太阳方位角γS是太阳至地面上某给定地点的连线在地面上的投影与南向(当地子午线)之间的夹角。方位角从正午算起,上午为负值,下午为正值。它代表太阳光线的水平投影偏离正南的角度,由下式计算:
3)
当1时,改用下式进行计算:
4)
(二)广州地区太阳能集热器的不遮阳距离
在安装太阳能热水器时,为了最大限度地收集太阳辐射能量,必须考虑周围建筑物对集热器的遮阳情况和前排集热器对后排集热器的遮阳情况,以便将集热器安放在不遮阳或尽量少遮阳的合适位置。
图2 为不遮阳距离和太阳角的关系示意图。图中: ZA为太阳入射光线
OZ为建筑物或集热器的安装高度h OA为H的水平阴影长度l OB为不遮阳距离S
∠ZAO为该地区某时刻太阳高度角α ∠AOB为该地区某时刻太阳方位角γS
由图2 可见,对于正南朝向的集热器,其不遮阳距离
5)
而影长
6)
式(6)为求日照间距的基本公式(南向)。
对于不是正南北朝向的建筑物,即对朝向不是正南的集热器, 7)
即: 8)
γn为垂直于集热器平面的平面M的方位角,如图3所示。
范文五:太阳能电池最佳方位角与倾斜角
太阳能电池组件的方位角与倾斜角选定(1)
由于太阳能是一种清洁的能源,它的应用正在世界范围内快速地增长。利用太阳光发电就是一种使用太阳能的方式,目前建设一个太阳能发电系统的成本还是较高的,从我国现阶段的太阳能发电成本来看,其花费在太阳电池组件的费用大约为30~40%,因此,为了更加充分有效地利用太阳能,如何选取太阳电池方阵的方位角与倾斜角是一个十分重要的问题。
1.方位角
太阳电池方阵的方位角是方阵的垂直面与正南方向的夹角(向东偏设定为负角度,向西偏设定为正角度)。一般情况下,方阵朝向正南(即方阵垂直面与正南的夹角为0°)时,太阳电池发电量是最大的。在偏离正南(北半球)30°度时,方阵的发电量将减少约10%~15%;在偏离正南(北半球)60°时,方阵的发电量将减少约20%~30%。但是,在晴朗的夏天,太阳辐射能量的最大时刻是在中午稍后,因此方阵的方位稍微向西偏一些时,在午后时刻可获得最大发电功率。在不同的季节,太阳电池方阵的方位稍微向东或西一些都有获得发电量最大的时候。方阵设置场所受到许多条件的制约,例如,在地面上设置时土地的方位角、在屋顶上设置时屋顶的方位角,或者是为了躲避太阳阴影时的方位角,以及布置规划、发电效率、设计规划、建设目的等许多因素都有关系。如果要将方位角调整到在一天中负荷的峰值时刻与发电峰值时刻一致时,请参考下述的公式。至于并网发电的场合,希望综合考虑以上各方面的情况来选定方位角。 方位角=(一天中负荷的峰值时刻(24小时制)-12)×15+(经度-116)
10月9日北京的太阳电池方阵处于不同方位角时,日射量与时间推移的关系曲线。在不同的季节,各个方位的日射量峰值产生时刻是不一样的。
2.倾斜角
倾斜角是太阳电池方阵平面与水平地面的夹角,并希望此夹角是方阵一年中发电量为最大时的最佳倾斜角度。 一年中的最佳倾斜角与当地的地理纬度有关,当纬度较高时,相应的倾斜角也大。但是,和方位角一样,在设计中也要考虑到屋顶的倾斜角及积雪滑落的倾斜角(斜率大于50%-60%)等方面的限制条件。对于积雪滑落的倾斜角,即使在积雪期发电量少而年总发电量也存在增加的情况,因此,特别是在并网发电的系统中,并不一定优先考虑积雪的滑落,此外,还要进一步考虑其它因素。对于正南(方位角为0°度),倾斜角从水平(倾斜角为0°度)开始逐渐向最佳的倾斜角过渡时,其日射量不断增加直到最大值,然后再增加倾斜角其日射量不断减少。特别是在倾斜角大于50°~60°以后,日射量急剧下降,直至到最后的垂直放置时,发电量下降到最小。方阵从垂直放置到10°~20°的倾斜放置都有实际的例子。对于方位角不为0°度的情况,斜面日射量的值普遍偏低,最大日射量的值是在与水平面接近的倾斜角度附近。 以上所述为方位角、倾斜角与发电量之间的关系,对于具体设计某一个方阵的方位角和倾斜角还应综合地进一步同实际情况结合起来考虑。
太阳能电池组件的方位角与倾斜角选定(2)
太阳能电池组件的方位角与倾斜角选定是太阳能光伏系统设计时最重要的 因素之一。所谓方位角一般是指东西南北方向的角度。对于太阳能光伏系统来说,方位角以正南为0°,由南向东向北为负角度,由南向本向北为下角度,如太阳在下东方向时,方位角为-90°,在正西方时方位角为90°。方位角决定了阳光的入射方向,决定了各个方向的山坡或不同朝向的建筑物的采光状况。倾斜角是地平面(水平面)与太阳能电池组件之间的夹角。倾斜角为0°时表示太阳能电池组件为水平设置,倾斜角为90°时表示太阳能电池组件为垂直设置。
1、太阳能电池方位角的选择。
在我国,太阳能电池的方位角一般都选择正南方向,以使太阳能电池单位容量的发电量最大。如果受太阳能电池设置场所如屋顶、土坡、山地、建筑物结构及阴影等的限制时,则应考虑与它们的方位角一到,以求充分利用现有的地形和
有效面积,并尽量避开周围建、构筑物或树木等产生的阴影。只要在正南±20°之内,都不会对发电量有太大影响,条件允许的话,应尽可能偏西南20°之内,使太阳能发电量的峰值出现在中午稍过后某时,这样有利冬季多发电。有些太阳能光伏建筑一体化发电系统设计时,当正南方向太阳能电池铺设面积不够大时,也可将太阳能电池铺设在正东、正西方向。
2、太阳能电池倾斜角的选择。
最理想的倾斜角是使太阳能电池年发电量尽可能大,而冬季和夏季发电量差异尽可能小时的倾斜角。一般取当地纬度或当地纬度加上几度做为当地太阳能电池组件安装的倾斜角。当然如果能够采用计算机辅助设计软件,可以进行太阳能倾斜角的优化计算,使两者能够兼顾就更好了,这对于高纬度地区尤为重要。高纬度地区的冬季和夏季水平面太阳辐射量差异非常大,例如我国黑龙江省相差约5倍。如果按照水平面辐射量参数时行设计,则蓄电池冬季存储量过大,造成蓄电池的设计容量和投资都加大。选择了最佳倾斜角,太阳能电池面上冬季和夏季辐射量之差变小,蓄电池的容量也可以减少,求得一个均衡,使系统造价降低,设计更为合理。
如果没有条件对倾斜角进行计算机优化设计,也可以根据当地纬度粗略确定太阳能电池的倾斜角:
纬度为0°~25°时,倾斜角等于纬度;
纬度为26°~40°时,倾斜角等于纬度加上5°~10°;
纬度为41°~55°时,倾斜角等于纬度加上10°~15°;
纬度为55°以上时,倾斜角等于纬度加上15°~20°。
但不同类型的太阳能光伏发电系统,其最佳安装倾斜角是有所不同的。例如光控太阳能路灯照明系统等季节性负载供电的光伏发电系统,这类负载的工作时间随着季节而变化,其特点是以自然光线的来决定负载每天工作时间的长短。冬天时日照时间短,太阳能辐射能量小,而夜间负载工作时间长,耗电量大。因此系统设计时要考虑照顾冬天,按冬天时能得到最大发电量的倾斜角确定,其倾斜角应该比当地纬度角度大一些。而对于主要为光伏水泵、制冷空调等夏季负载供电的光伏系统,则应考虑为夏季负载提供最大发电量,其倾斜角应该比当地纬度的角度小一些。
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