Определение располагаемого количества солнечной энергии 1

Угол падения солнечных лучей на произвольно ориентированную поверхность, имеющую азимут ап и угол наклона к горизонту β, определяется по формуле:

cos i = sin(β) [ cos(δ) (sin(φ)cos(ап)cos(ω) + sin(aп)sin(ω)) - sin(δ)cos(φ)cos(aп)] + cos(β) [cos(δ)cos(φ)cos(ω) + sin(δ)sin(φ)], где φ - широта; δ - склонение Солнца; ω - часовой угол Солнца.

Угол падения лучей на горизонтальную поверхность (β = 0):

cos(i) = cos(δ)cos(φ)cos(ω) + sin(δ)sin (φ).

Угол падения лучей на вертикальную поверхность (β = 90°):

cos(i) = cos(δ)(sin(φ)cos(ап) cos(ω) + + sin(ап) sin(ω)) - sin(δ)cos(φ)cos(ап).

Азимут вертикальной поверхности ап в том случае, если она ориентирована на юг, равен 0°, на запад 90°, на восток -90°, на север 180°. Подставляя эти значения ап в последнюю формулу, получаем выражения для угла падения лучей на вертикальную поверхность данной ориентации.

Для наклонной поверхности с южной ориентацией (ап = 0°) имеем:

cos(i) = sin(φ - β)sin(δ) + cos(φ - β)cos(δ)cos(ω).

Для обеспечения улавливания максимального количества (за расчетный период) солнечной энергии коллектор обычно устанавливают в наклонном положении с оптимальным углом наклона к горизонту.

Среднемесячное дневное суммарное количество солнечной энергии, поступающей на наклонную поверхность солнечного коллектора, определяется по формуле Eк = RE, где Е - среднемесячное дневное суммарное количество солнечной энергии, поступающей на горизонтальную поверхность, МДж/(м2∙дни); R - отношение среднемесячных дневных количеств солнечной радиации, поступающей на наклонную и горизонтальную поверхности.