太阳能热水工程设计施工中太阳倾斜表面上的太阳总辐射照度计算

我们在做太阳能热水工程设计施工方案的时候，需要计算太阳倾斜表面上的太阳总辐射照度，计算太阳能确定投射在某地太阳能集热器采光面上的太阳辐照度的量值，是设计太阳能热水工程系统需
要首先解决的一个基本问题。为获取更多的太阳热量，集热器的安装有一倾角，由于一般 气象资料给出的是水平面上的太阳辐照量，在设计时必须把水平面上的太阳辐照转换成
等于集热器安装倾角的倾斜面上的太阳辐照董。

在进行转换计算时，直射辐射和散射辐射的方法和公式是不同的。倾斜表面上
的太阳总辐照度Iθ由三部分组成：直射辐射辐照度、散射辐射辐照度ID·θ和
地面反射辐射辐照度Id·θ，即

Iθ= ID·θ+Id·θ+IR·θ(W/ m2) (1-12)

(1) 斜面上的直射辐射辐照度ID·θ斜面上的直射辐射照度可通过逐时计算准确实现从
水平面到倾斜面的转换，图1-8表示了倾斜面 上和水平面上直射辐射的关系。

A

图1-8倾斜面上与水平面上直射辐射的关系

水平面上的直射辐射辐照度

IDH~ InsinaS (1-13)

斜面上的直射辐射辐照度

ID·θ= IncosθT (1~14)

式中In——垂直于太阳光线表面上的太阳直射辐射辐照度；

θT——太阳直射辐射的入射角，太阳入射光线与接收表面法线之间的夹角。

则 (1-15)

入射角的计算公式如下：

(1-16)

式中θ——入射角,

δ——赤纬角；

ω—时角；

φ一当地地理纬度；

γf——表面方位角，指倾斜表面法线在水平面上投影线与南北方向线之间的夹角，
对于朝向正南的倾斜表面，γf=0;

S——表面倾角，指表面与水平面之间的夹角。

ID·θ=
RbIDH= (W/ m2)= (1-17)

朝向正南的倾斜表面，由于γf= 0, Rb的计算公式可简化为：

(1-18)

(2) 斜面上的散射辐射辐照度ID·θ认为散射辐射是各向同性的，即太阳散射辐射
均勻分布在半球天空，则斜面上的散射辐照度可用下式计算：

ID·θ= IdH(l+cosS)/2
(W/ m2) (1-19)

式中ID·θ——倾斜面上的散射辐射辐照度；

IdH—一水平面上的散射辐射辐照度；

S– 倾斜面倾角。

(3) 地面上的反射辐射辐照度认为地面上的反射辐射是各向同性的，则地面
上的反射辐射辐照度IR·θ可用下式计算：

IR·θ=PG（IDH十IdH)(1
— cosS)/2 (W/ m2) (1-20)

式中PG——地面反射率，工程计算中，取平均值0.2,有雪覆盖地面时取0.7。

以上就是太阳能热水工程设计施工中太阳倾斜表面上的太阳总辐射照度计算。在下面的文章中，上海太阳能热水器工程-湘宸太阳能热水器厂家小编会给大家介绍：“太阳总辐射的直射与散射分离”。