太陽(yáng)輻射度計(jì)算公式

1、 傾斜面上的天空散射輻射 有了當(dāng)?shù)氐那缋手笖?shù)，以及大氣層外界水平面上的輻射強(qiáng)度計(jì)算方法，我們可以估算 出地面傾斜布置的光伏陣列上的月平均日輻射總量。這里所用的“水平”晴朗指數(shù)一般是 根據(jù)當(dāng)?shù)厥占降奶?yáng)輻射數(shù)據(jù)計(jì)算出來的。因而，它包含了天氣的反常、太陽(yáng)的直射輻 射、天空的散射輻射、以及反射的太陽(yáng)輻射在內(nèi)的所有輻射在水平面上的總量。如果我們 將光伏電池傾斜一個(gè)角度（即前面圖示的 角），那么我們必須考慮到天空的散射輻射和 反射的太陽(yáng)輻射的方式都發(fā)生了變化。換言之，我們需要構(gòu)造一個(gè)適用于當(dāng)?shù)氐膬A斜表面 系數(shù) K t 。 我們?cè)谶@兒使用的方法是把傾斜布置的光伏陣列上的月平均日輻射總量和傾斜放置的 光伏

2、陣列上的月平均日輻射總量拿一個(gè)因子R聯(lián)系起來。這個(gè)R因子的計(jì)算方法最早由Liu and Jordan1提出，后來經(jīng)過了Klein3的評(píng)估，隨后又經(jīng)Klein and Theilacker4修改和提煉。 我們?cè)诖私o出它的一階近似表達(dá)式： H = RH 其中 Hd R = 1 H Hd Rb + H 1 + cos 1 cos + 2 2 這兩個(gè)表達(dá)式中的前一個(gè)表示傾斜放置的光伏陣列上的月平均日輻射總量可以用傾 斜布置的光伏陣列上的月平均日輻射總量和一個(gè)因子R相乘得到。 而這個(gè)因子R的計(jì)算方法 由第二個(gè)式子給出。至此，我們的計(jì)算都是穩(wěn)妥而保守的。 Hd 不過，這個(gè)R因子的計(jì)算還是有趣的。在其計(jì)算式

3、中， H 是傾斜布置的光伏陣列上 的月平均日散射輻射量和同一光伏陣列上的月平均日輻射總量的比值。算式中的Rb則是傾 斜布置的光伏陣列上的月平均直射輻射量和水平布置的光伏陣列上的月平均直射輻射量的 比值。第一個(gè)比值是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)構(gòu)造的，而第二個(gè)比值則可以根據(jù)我們前面學(xué)過的輻射 幾何學(xué)知識(shí)分析得到。參數(shù) 表示當(dāng)?shù)氐牡孛娣瓷湎禂?shù)，最好是從當(dāng)?shù)販y(cè)量獲得。 讓我們首先考慮 等于零的情況，即光伏陣列是水平布置的。那么，在我們的計(jì)算式 中RRb。這意味著，在計(jì)算R的式子的右邊第一項(xiàng)，我們“收回了”散射輻射對(duì)水平布置 的光伏陣列上的總輻射量的貢獻(xiàn)，使第一項(xiàng)只表示直射輻射的貢獻(xiàn)。然后，又在第二項(xiàng)中 把散射輻射的貢獻(xiàn)加回去。 Rb因而可以用大氣層外界的傾斜表面上的日輻射總量（以 H ext ( 表示）和水平表面上 的日輻射總量（以 H ext 表示）的比值來近似。 Rb = ' ' ' H ext ( cos cos( sin ss ss cos ss = H ext cos cos sin ss ss cos ss ' 上式中的 ss 是傾斜布置的光伏陣列在日落時(shí)分的太陽(yáng)時(shí)角， ss 則是水平布置的光伏 陣列在日落時(shí)分的太陽(yáng)時(shí)角。 我