[发明专利]一种确定固定式太阳能装置最佳倾角的计算方法

权利要求书

1.一种确定固定式太阳能装置最佳倾角的计算方法，包括如下步骤：确定太阳辐射，其特征在于，还包括如下步骤：

1)、确定固定倾角太阳辐射，

2)、确定太阳直射辐射，

3)、地面反射辐射确定，

4)、天空散射辐射确定，

5)、云量及总辐射确定，

6)、最佳倾角的确定。

2.根据权利要求1所述的一种确定固定式太阳能装置最佳倾角的计算方法，其特征在于：固定倾角太阳辐射为E_g：

E_g＝E_gz+E_gd+E_gt，

式中：E_gz为固定倾角太阳直射辐射；E_gd为固定倾角地面反射辐射；E_gt为固定倾角天空散射辐射。

3.根据权利要求1所述的一种确定固定式太阳能装置最佳倾角的计算方法，其特征在于：太阳直射辐射确定：

固定倾斜面太阳直射辐射E_gz为：

E_gz＝E_n·cosr，

式中：E_n为地表与太阳光垂直面的太阳直接辐射，r为太阳光线与倾斜面法线的夹角，E_n与r的计算方式为：

E_n＝E₀·τ_z

cosr＝sinH·cosQ+cosH·cos(180-A)·sinQ

式中：E₀为任意时刻大气层上界的太阳辐射强度；τ_z为直接辐射大气透明度系数，Q为固定式太阳能的倾角；A为太阳方位角，随时间变化，根据天体运动规律求取；E₀与τ_z的计算方式为：

E₀＝E·f，

τ_z＝0.56·K₁·(e^-0.56m+e^-0.096m)，

式中：E为太阳常数，取值1367W/m²；f为太阳辐射修正系数；在晴朗无云天气时K₁的取值范围0.6-1.0，在多云天气时K₁的取值范围0.3-0.6；m为大气质量；f与m的计算方法为：

m＝1/sin H，

式中：N为积日，从每年1月1日开始计的天数；H为太阳高度角，随时间变化，根据天体运动规律求解，大气层上水平面太阳辐射E_0b为：

E_0b＝E₀·sin(H)。

4.根据权利要求1所述的一种确定固定式太阳能装置最佳倾角的计算方法，其特征在于：地面反射辐射确定：

固定式太阳能的地面反射辐射E_gd为：

E_gd＝0.5·ρ·E₀·τ_z·sin(H)·(1-cos(Q))，

式中：ρ为地面反射率，跟地表的环境有关，取ρ＝0.2。

5.根据权利要求1所述的一种确定固定式太阳能装置最佳倾角的计算方法，其特征在于：天空散射辐射确定：

固定式太阳能的天空散射辐射E_gt为：

式中：E_d和E_b为地球表面水平面上太阳的散射辐射和总辐射，R_b为倾斜面直接辐射与水平面直接辐射的比值，计算方法为：

R_b＝cos(Q)+cot(H)·sin(Q)·cos(180-A)。