全国各地主要城市日照辐射参数表及修正方法(精)

全国各地主要城市日照辐射参数表及修正方法(精)
全国各地主要城市日照辐射参数表及修正方法(精)

全国各地主要城市日照辐射参数表及修正方法

2010-12-06 09:46:32| 分类:能源环保 | 标签: |字号大中小订阅

经过光伏工作者们坚持不懈的努力,太阳能电池的生产技术不断得到提高,并且日益广泛地应用于各个领域。特别是邮电通信方面,由于近年来通信行业的迅猛发展,对通信电源的要求也越来越高,所以稳定可靠的太阳能电源被广泛使用于通信领域。而如何根据各地区太阳能辐射条件,来设计出既经济而又可靠的光伏电源系统,这是众多专家学者研究已久的课题,而且已有许多卓越的研究成果,为我国光伏事业的发展奠定了坚实的基础。笔者在学习各专家的设计方法时发现,这些设计仅考虑了蓄电池的自维持时间(即最长连续阴雨天),而没有考虑到亏电后的蓄电池最短恢复时间(即两组最长连续阴雨天之间的最短间隔天数)。这个问题尤其在我国南方地区应引起高度重视,因为我国南方地区阴雨天既长又多,而对于方便适用的独立光伏电源系统,由于没有应急的其他电源保护备用,所以应该将此问题纳入设计中一起考虑。本文综合以往各设计方法的优点,结合笔者多年来实际从事光伏电源系统设计工作的经验,引入两组最长连续阴雨天之间的最短间隔天数作为设计的依据之一,并综合考虑了各种影响太阳能辐射条件的因素,提

出了太阳能电池、蓄电池容量的计算公式,及相关设计方法。

2 影响设计的诸多因素

太阳照在地面太阳能电池方阵上的辐射光的光谱、光强受到大气层厚度(即大气质量)、地理位置、所在地的气候和气象、地形地物等的影响,其能量在一日、一月和一年内都有很大的变化,甚至各年之间的每

年总辐射量也有较大的差别。

太阳能电池方阵的光电转换效率,受到电池本身的温度、太阳光强和蓄电池电压浮动的影响,而这三者在

一天内都会发生变化,所以太阳能电池方阵的光电转换效率也是变量。

蓄电池组也是工作在浮充电状态下的,其电压随方阵发电量和负载用电量的变化而变化。蓄电池提供的能

量还受环境温度的影响。

太阳能电池充放电控制器由电子元器件制造而成,它本身也需要耗能,而使用的元器件的性能、质量等也

关系到耗能的大小,从而影响到充电的效率等。

负载的用电情况,也视用途而定,如通信中继站、无人气象站等,有固定的设备耗电量。而有些设备如灯

塔、航标灯、民用照明及生活用电等设备,用电量是经常有变化的。

因此,太阳能电源系统的设计,需要考虑的因素多而复杂。特点是:所用的数据大多为以前统计的数据,

各统计数据的测量以及数据的选择是重要的。

设计者的任务是:在太阳能电池方阵所处的环境条件下(即现场的地理位置、太阳辐射能、气候、气象、地形和地物等),设计的太阳能电池方阵及蓄电池电源系统既要讲究经济效益,又要保证系统的高可靠性。某特定地点的太阳辐射能量数据,以气象台提供的资料为依据,供设计太阳能电池方阵用。这些气象数据

需取积累几年甚至几十年的平均值。

地球上各地区受太阳光照射及辐射能变化的周期为一天24h。处在某一地区的太阳能电池方阵的发电量也有24h的周期性的变化,其规律与太阳照在该地区辐射的变化规律相同。但是天气的变化将影响方阵的发电量。如果有几天连续阴雨天,方阵就几乎不能发电,只能靠蓄电池来供电,而蓄电池深度放电后又需尽快地将其补充好。设计者多数以气象台提供的太阳每天总的辐射能量或每年的日照时数的平均值作为设计的主要数据。由于一个地区各年的数据不相同,为可靠起见应取近十年内的最小数据。根据负载的耗电情况,在日照和无日照时,均需用蓄电池供电。气象台提供的太阳能总辐射量或总日照时数对决定蓄电

池的容量大小是不可缺少的数据。

对太阳能电池方阵而言,负载应包括系统中所有耗电装置(除用电器外还有蓄电池及线路、控制器等)的

耗量。

方阵的输出功率与组件串并联的数量有关,串联是为了获得所需要的工作电压,并联是为了获得所需要的

工作电流,适当数量的组件经过串并联即组成所需要的太阳能电池方阵。

3蓄电池组容量设计

太阳能电池电源系统的储能装置主要是蓄电池。与太阳能电池方阵配套的蓄电池通常工作在浮充状态下,其电压随方阵发电量和负载用电量的变化而变化。它的容量比负载所需的电量大得多。蓄电池提供的能量

还受环境温度的影响。为了与太阳能电池匹配,要求蓄电池工作寿命长且维护简单。

(1)蓄电池的选用

能够和太阳能电池配套使用的蓄电池种类很多,目前广泛采用的有铅酸免维护蓄电池、普通铅酸蓄电池和碱性镍镉蓄电池三种。国内目前主要使用铅酸免维护蓄电池,因为其固有的“免”维护特性及对环境较少污染的特点,很适合用于性能可靠的太阳能电源系统,特别是无人值守的工作站。普通铅酸蓄电池由于需要经常维护及其环境污染较大,所以主要适于有维护能力或低档场合使用。碱性镍镉蓄电池虽然有较好的低

温、过充、过放性能,但由于其价格较高,仅适用于较为特殊的场合。

(2)蓄电池组容量的计算

蓄电池的容量对保证连续供电是很重要的。在一年内,方阵发电量各月份有很大差别。方阵的发电量在不能满足用电需要的月份,要靠蓄电池的电能给以补足;在超过用电需要的月份,是靠蓄电池将多余的电能储存起来。所以方阵发电量的不足和过剩值,是确定蓄电池容量的依据之一。同样,连续阴雨天期间的负

载用电也必须从蓄电池取得。所以,这期间的耗电量也是确定蓄电池容量的因素之一。

因此,蓄电池的容量BC计算公式为: BC=A×QL×NL×TO/CCAh(1) 式中:A为安全系数,取1.1~1.4之间; QL为负载日平均耗电量,为工作电流乘以日工作小时数;NL为最长连续阴雨天数; TO

为温度修正系数,一般在0℃以上取1,-10℃以上取1.1,-10℃以下取1.2;CC为蓄电池放电深度,一般铅酸蓄电池取0.75,碱性镍镉蓄电池取0.85。

4太阳能电池方阵设计

(1)太阳能电池组件串联数Ns

太阳能电池组件按一定数目串联起来,就可获得所需要的工作电压,但是,太阳能电池组件的串联数必须适当。串联数太少,串联电压低于蓄电池浮充电压,方阵就不能对蓄电池充电。如果串联数太多使输出电压远高于浮充电压时,充电电流也不会有明显的增加。因此,只有当太阳能电池组件的串联电压等于

合适的浮充电压时,才能达到最佳的充电状态。

计算方法如下:Ns=UR/Uoc=(Uf+UD+Uc)/Uoc(2)式中:UR为太阳能电池方阵输出最小电压; Uoc为太阳能电池组件的最佳工作电压; Uf为蓄电池浮充电压; UD为二极管压降,一般取0.7V;

UC为其它因数引起的压降。

表1我国主要城市的辐射参数表

城市纬度Φ 日辐射量Ht 最佳倾角Φop 斜面日辐射量修正系数Kop 哈尔滨45.68 12703 Φ+3 15838 1.1400

长春43.90 13572 Φ+1 17127 1.1548

沈阳41.77 13793 Φ+1 16563 1.0671

北京 39.80 15261 Φ+4 18035 1.0976

天津39.10 14356 Φ+5 16722 1.0692

呼和浩特40.78 16574 Φ+3 20075 1.1468

太原37.78 15061 Φ+5 17394 1.1005

乌鲁木齐43.78 14464 Φ+12 16594 1.0092

西宁36.75 16777 Φ+1 19617 1.1360

兰州36.05 14966 Φ+8 15842 0.9489

银川38.48 16553 Φ+2 19615 1.1559

西安34.30 12781 Φ+14 12952 0.9275

上海31.17 12760 Φ+3 13691 0.9900

南京32.00 13099 Φ+

5 14207 1.0249

合肥31.85 12525 Φ+9 13299 0.9988

杭州30.23 11668 Φ+3 12372 0.9362

南昌28.67 13094 Φ+2 13714 0.8640

福州26.08 12001 Φ+4 12451 0.8978

济南36.68 14043 Φ+6 15994 1.0630

郑州34.72 13332 Φ+7 14558 1.0476

武汉30.63 13201 Φ+7 13707 0.9036

长沙28.20 11377 Φ+6 11589 0.8028

广州23.13 12110 Φ-7 12702 0.8850

海口20.03 13835 Φ+12 13510 0.8761

南宁22.82 12515 Φ+5 12734 0.8231

成都30.67 10392 Φ+2 10304 0.7553

贵阳26.58 10327 Φ+8 10235 0.8135

昆明25.02 14194 Φ-8 15333 0.9216

拉萨29.70 21301 Φ-8 24151 1.0964

电池的浮充电压和所选的蓄电池参数有关,应等于在最低温度下所选蓄电池单体的最大工作电压乘以串联

的电池数。

(2)太阳能电池组件并联数Np

在确定NP之前,我们先确定其相关量的计算方法。

①将太阳能电池方阵安装地点的太阳能日辐射量Ht,转换成在标准光强下的平均日辐射时数H(日辐射量参见表1): H=Ht×2.778/10000h(3)式中:2.778/10000(h?m2/kJ)为将日辐射量换算为

标准光强(1000W/m2)下的平均日辐射时数的系数。

②太阳能电池组件日发电量Qp Qp=Ioc×H×Kop×CzAh(4) 式中:Ioc为太阳能电池组件最佳工作电流;Kop为斜面修正系数(参照表1);Cz为修正系数,主要为组合、衰减、灰尘、充电效率等的损失,

一般取0.8。

③两组最长连续阴雨天之间的最短间隔天数Nw,此数据为本设计之独特之处,主要考虑要在此段时间内

将亏损的蓄电池电量补充起来,需补充的蓄电池容量Bcb为:

Bcb=A×QL×NLAh(5)

④太阳能电池组件并联数Np的计算方法为:Np=(Bcb+Nw×QL)/(Qp×Nw)

(6) 式(6)的表达意为:并联的太阳能电池组组数,在两组连续阴雨天之间的最短间隔天数内所发电量,不仅供负载使用,还

需补足蓄电池在最长连续阴雨天内所亏损电量。

(3)太阳能电池方阵的功率计算

根据太阳能电池组件的串并联数,即可得出所需太阳能电池方阵的功率P:

P=Po×Ns×NpW(7)式中:

Po为太阳能电池组件的额定功率。

5设计实例

州某地面卫星接收站为例,负载电压为12V,功率为25W,每天工作24h,最长连续阴雨天为15d,两最长连续阴雨天最短间隔天数为30d,太阳能电池采用云

南半导体器件厂生产的38D975×400型组件,组件标准功率为38W,工作电压17.1V,工作电流2.22A,蓄电池采用铅酸免维护蓄电池,浮充电压为(14±1)V。其水平面太阳辐射数据参照表1,其水平面的年平均日辐射量为12110

(kJ/m2),

Kop值为0.885,最佳倾角为 16.13°,计算太阳能电池方阵功率及蓄电池容量。(1)蓄电池容量Bc Bc=A×QL×NL×To/CC=1.2×(25/12)×24×15×1/0.75 =1200Ah (2)太阳能电池方阵率P 因为:

Ns=UR/Uoc=(Uf+UD+UC)/Uoc=(14+0.7+)/17.1=0.92≈1

Qp=Ioc×H×Kop×Cz=2.22×12110×(2.778 /10000)×0.885×0.8≈5.29Ah

Bcb=A×QL×NL=1.2×(25/12)×24×15=900Ah

QL=(25 /12)×24=50Ah

Np=(Bcb+Nw×QL)/(Qp×Nw)=(900+30×50)/(5.29×30)≈15

故太阳能电池方阵功率为:P=Po×Ns×Np=38×1×15=570W

(3)计算结果该地面卫星接收站需太阳能电池方阵功率为570W,蓄电池容量为1200Ah。

太阳直接辐射计算

太阳直接辐射计算导则 1 范围 本标准给出了太阳直接辐射计算的基本原则,不同条件下的计算方法和适用范围,以及对计算结果的检验要求。 本标准适用于水平面直接辐射和法向直接辐射的计算。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T 33698—2017 太阳能资源测量直接辐射 GB/T 34325—2017 太阳能资源数据准确性评判方法 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 直接辐射 direct radiation 从日面及其周围一小立体角内发出的辐射。 [GB/T 31163—2014,定义] 注:一般来说,直接辐射是由视场角约为5°的仪器测定的,而日面本身的视场角仅约为°,因此,它包括日面周围的部分散射辐射,即环日辐射。 3.2 法向直接辐射 direct normal radiation 与太阳光线垂直的平面上接收到的直接辐射。 注:从数值上而言,直接辐射与法向直接辐射是相同的;两者的区别在于,直接辐射是从太阳出射的角度而定义,法向直接辐射则是从地表入射的角度而定义。

[GB/T 31163—2014,定义] 3.3 水平面直接辐射 direct horizontal radiation 水平面上接收到的直接辐射。 [GB/T 31163—2014,定义] 3.4 散射辐射 diffuse radiation;scattering radiation 太阳辐射被空气分子、云和空气中的各种微粒分散成无方向性的、但不改变其单色组成的辐射。 [GB/T 31163—2014,定义] 3.5 [水平面]总辐射 global [horizontal] radiation 水平面从上方2π立体角(半球)范围内接收到的直接辐射和散射辐射之和。 注:改写GB/T 31163—2014,定义。 3.6 地外太阳辐射 extraterrestrial solar radiation 地球大气层外的太阳辐射。 [GB/T 31163—2014,定义] 3.7 辐照度 irradiance 物体在单位时间、单位面积上接收到的辐射能。 注:单位为瓦每平方米(W/m2)。 [GB/T 31163—2014,定义] 3.8 辐照量 irradiation 曝辐量 radiance exposure 在给定时间段内辐照度的积分总量。 注1:单位为兆焦每平方米(MJ/m2)或千瓦时每平方米(kWh/m2)。 注2:1 kWh/m2= MJ/m2;1MJ/m2≈ kWh/m2。

青岛市建筑日照间距计算和管理办法-试行

青岛市建筑日照间距计算和管理办法 (试行) 第一条为规范建筑日照间距计算和管理,根据《城市居住区规划设计规范》、《住宅设计规范》、《民用建筑设计通则》等国家有关标准和《青岛市城乡规划条例》有关规定,制定本办法。 第二条新建、改建住宅、宿舍、学校及托幼园所的教室、寝室、活动室(场地)和疗养院、医院病房、老年人居住建筑等建设工程或新建、改建建设工程对以上建筑采光有遮挡的,应当计算日照间距。 第三条日照间距应当符合国家有关规范规定的日照标准,下列建筑应当符合以下日照标准: (一)每套住宅至少应有一个居住空间获得日照,当一套住宅中居住空间总数超过四个时,其中宜有二个获得日照,获得的日照时数不低于大寒日累计2小时; (二)宿舍半数以上的居室,应能获得同住宅居住空间相等的日照时数; (三)托儿所、幼儿园的主要生活用房,日照时数不低于冬至日累计3小时; (四)疗养院半数以上的疗养室、医院半数以上的病房、中小学半数以上的教室,日照时数不低于冬至日累计2小时;

(五)老年人居住建筑累计日照时数不低于冬至日2小时; (六)托儿所、幼儿园和中小学的活动场地,累计日照时数不低于大寒日2小时。 被遮挡建筑日照时数在工程建设前低于以上标准的,新建、改建建设工程不得降低其原来的日照时数。 第四条日照间距的计算可以根据建筑的高度和布置形式,采用不同的计算方式。但以任何方式计算,都应当保证符合国家有关日照标准。 第五条平行布置条式建筑之间,遮挡建筑高度不超过24米时,其与被遮挡建筑的建筑日照间距可以按照日照间距系数确定。日照间距系数分别为: (一)遮挡建筑的长边与被遮挡建筑相对时,其日 照间距系数不小于1.6。其中,被遮挡建筑为中小学及托幼园所的教室、寝室、活动室(场地)和疗养院、医院病房、老年人居住建筑等时,其日照间距系数不小于 1.8; (二)遮挡建筑的短边与被遮挡建筑相对时,遮挡 建筑的高度不超过12米的,其日照间距系数不小于0.9;高度在12米以上不超过18米的,其日照间距系数不小于0.8;高度在18米以上不超过24米的,其日照间距系数不小于0.7。其中,被遮挡建筑为学校及托幼园所的教室、寝室、活动室(场地)和疗养院、医院病房、老年人居住建筑等时,其日照间距系数不小于1。

各大城市峰值日照时数资料

各大城市峰值日照时数资料 城市斜面日均辐射量(kJ/m2)峰值日照时数(h)计算公式(峰值日照时数) 哈尔滨15838 4.3997964 长春17127 4.7578806 沈阳16563 4.6012014 北京18035 5.010123 一、(斜面日均辐射量×2.778)/10000千焦/米2 = 斜面日均辐射量/ m2/3600s÷1000W/ m2 (h) 天津16722 4.6453716 呼和浩特20075 5.576835 太原17394 4.8320532 乌鲁木齐16594 4.6098132 二、(年总辐射量×0.0116)/365 千卡/厘米2 西宁19617 5.4496026 兰州15842 4.4009076 0.0116是单位转换系数银川19615 5.449047 西安12952 3.5980656 上海13691 3.80335981卡=4.18焦kal=4.18J 南京14207 3.94670461J=1W·S W= J/S 合肥13299 3.6944622 杭州12372 3.4369416 南昌13714 3.8097492注:此表是按公式一计算的福州12451 3.4588878 济南15994 4.4431332 郑州14558 4.0442124 武汉13707 3.8078046 长沙11589 3.2194242 广州12702 3.5286156 海口13510 3.753078 南宁12734 3.5375052 成都10304 2.8624512 贵阳10235 2.843283 昆明15333 4.2595074 拉萨24151 6.7091478 最简单、最有效、最准确的方法就是到美国NASA(航空航天局)的网站上查询数据,其中的一项就是每天每平方米的日辐射量:kwh/平米/天。 由于折算成了标准日照时间,也就是在标准日辐射强度下的日照时间,而国际电工委员会定义标准日辐射强度为1000w/平米;所以某地的日标准辐射量就相当于1000w的辐照照射了几个小时,而此小时数就是我们所说的标准日照时

全国各地太阳能总辐射量与年平均日照当量

全国各地太阳能总辐射量与年平均日照当量 地区类别地区 太阳能年辐射量 年日照时数 标准光照下 年平均日照 时间(时)MJ/m2·年 kWh/m2· 年 一宁夏北部、甘肃北部、 新疆南部、青海西部、 西藏西部 6680-84 00 1855-233 3 3200-3300 二河北西北部、山西北 部、内蒙古南部、宁 夏南部、甘肃中部、 青海东部、西藏东南 部、新疆南部 5852-66 80 1625-185 5 3000-3200 三山东、河南、河北 东南部、山西南部、 新疆北部、吉林、辽 宁、云南、陕西北部、 甘肃东南部、广东南 部、福建南部、江苏 北部、安徽北部、台 湾西南部 5016-58 52 1393-162 5 2200-3000

四湖南、湖北、广西、 江西、浙江、福建北 部、广东北部、陕西 南部、江苏南部、安 徽南部、黑龙江、台 湾东北部 4190-50 16 1163-139 3 1400-2200 五四川、贵州 3344-41 90 928-1163 1000-1400 附录B 江苏省部分地区的?、δ、ω、αs、γs值 城市名地理纬度 ?(o) 太阳赤纬 δ(o) 太阳时角 ω(o) 太阳高度 角 αs(o) 太阳方位 角 γs(o) 南京市南京0 0 江宁0 0 六合0 0 江浦0 0 溧水0 0 高淳0 0 苏州市 苏州0 0 张家港0 0 常熟0 0 太仓0 0 昆山0 0 吴县0 0 吴江0 0 无锡市无锡0 0 江阴0 0 宜兴0 0 常州市常州0 0 武进0 0 金坛0 0 溧阳0 0 镇镇江0 0

江市丹徒0 0 扬中0 0 丹阳32 0 0 句容0 0 扬州市扬州0 0 江都0 0 刑江0 0 仪征0 0 高邮0 0 宝应0 0 泰州市泰州0 0 晋江0 0 泰兴0 0 姜堰0 0 兴 化 0 0 南通市南通0 0 通州0 0 启东0 0 海门0 0 海安0 34 0 如皋0 0 如东0 0 徐州市徐州0 0 奉县0 0 沛县0 0 赣榆0 0 东海0 0 新沂0 0 邳县0 0 睢宁0 0 铜山0 0 淮安市淮安0 0 楚州0 0 洪泽0 0 盱眙33 0 0 涟水0 0 金湖0 0 盐城市盐城0 0 滨海0 0 阜宁0 0

建筑的日照间距

建筑的日照间距

国家规定:1994年2月1日起执行的国家技术监督局和中华人民共和国建设部联合发布的强制性国家标准《城市居住区规划设计规范》中,规定住宅建筑日照标准:冬至日住宅底层日照不少于一小时或大寒日住宅底层日照不少于两小时。 住宅日照间距主要满足后排房屋(北向)不受前排房屋(南向)的遮挡,并保证后排房屋底层南面房间有一定的日照时间。日照时间的长短,是由房屋和太阳相对位置的变化关系决定的,这相相对位置以太阳高度角和方位角表示。它和建筑所在的地理纬度、建筑方位以及季节、时间有关。通常以建筑物正南向,当地冬至日(大寒日)正午十二时的太阳高度角作为依据。根据日照计算,我国大部分城市的日照间距约为1-1.7倍前排房屋高度。一般越往南的地区日照间距越小,往北则越大。 在我们购买房子的时候应该选择那种每栋楼都不是太长的住宅小区,如果楼房的长度过长,后排低层的日照时间就会受到前排楼房的遮挡。 现代住房往往是随着街道的走向依街而建,不同走向的街道获得的日照时间也都不尽相同。在纬度较低的地区,正南正北朝向的楼群冬季得到的日照数量多,在纬度比较高的地区,比如纬度在35度以北的地区偏东南、偏西南平等布置的居住建筑,比正南向、正北向布局的

居住建筑更有利于日照。在北京一般人都认为正南正北的房子最好,可是实际上并不能完全这样说,从日照时数来看,因为纬度不同,太阳的高度角也就不一样,所获得的日照数也不同。比如:在北京这样的地理位置,对于间距系数为1.7的建筑布局来说,在冬至日,后排低层最多只能享受到大约1小时的日光照射。但是偏东南或偏西南4 5度以内的建筑布局却可以享受到4个小时的日光照射。 一般来说,居室建筑的最佳朝向应该是偏西南或偏东南15-30度以内,比较适宜的朝向应该是偏东南或偏西南45度以内。俗话说阳光是人类健康的源泉。在我国春联中就常常可以看到“向阳门地春常在”这句话,意思就是说一个宅地如果能经常得到阳光的照射,家人就会心情舒畅、精神愉快、健康长寿。 住宅群体组合与日照住宅室内的日照标准,一般由日照时间和日照质量来衡量。不同纬度的地区对日照要求不同,高纬度地区更需要长时间日照;不同季节对日照要求也不同,冬季要求较高,所以日照时间一般以冬至日或大寒日的有效日照时数为标准。住宅日照标准应符合表3-1的规定,旧区改造可酌情降低,但不宜低于大寒日日照1小时的标准。我国建筑气候区划如图3-28所示。 续

太阳能辐射能量的换算

太阳能辐射能量的换算 ?太阳能辐射能量不同单位之间的换算 ?1卡(cal)=4.1868焦(J)=1.16278毫瓦时(mWh) ?1千瓦时(KWh)=3.6兆焦(MJ) ?1千瓦时/米平方(KWh/m2)=3.6兆焦/米平方(MJ/m2) =0.36千焦/厘米平方(KJ/cm2) ?100毫瓦时/厘米平方(mWh/cm2)=85.98卡/厘米平方 (cal/cm2) ?1兆焦/米平方(MJ/m2)=23.889卡/厘米平方 (cal/cm2)=27.8毫瓦时/厘米平方(mWh/cm2) ?太阳能辐射能量与峰值日照时数之间的换算 ?辐射能量换算成峰值日照系数:

?当辐射量的单位为卡/厘米平方时,则: 年峰值日照小时数=辐射量×0.0116(换算系数) 例如: 某地年水平面辐射量139千卡/厘米2(kcal/m2),电池组件倾斜面上的辐射量152.5千卡/厘米2(kcal/cm2),则年峰值日照小时数为:152500卡/厘米2(cal/cm2)×0.0116=1769h,峰值日照时数=1769÷365=4.85h. ?当辐射量的单位为兆焦/米平方(MJ/m2)时,则: 年峰值日照小时数=辐射量÷3.6(换算系数) 例如: 某地年水平辐射量为5497.27兆焦/米2(MJ/m2),电池组件倾斜面上的辐射量为348.82兆焦/米2(MJ/m2),则年峰值日照小时数为:6348.82(MJ/m2)÷3.6=1763.56h,峰值日照时数=1763.56÷365=4.83h. ?当辐射量的单位为千瓦时/米2(KWh/m2)时,则: 峰值日照小时数=辐射量÷365 例如:

太阳直接辐射计算

太阳直接辐射计算导则 1范围 本标准给出了太阳直接辐射计算的基本原则,不同条件下的计算方法和适用范围,以及对计算结果的检验要求。 本标准适用于水平面直接辐射和法向直接辐射的计算。 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。 凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T 33698 —2017 太阳能资源测量直接辐射 GB/T 34325 —2017 太阳能资源数据准确性评判方法 3术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 直接辐射direct radiati on 从日面及其周围一小立体角内发出的辐射。 [GB/T 31163 —2014,定义5.11] 注:一般来说,直接辐射是由视场角约为5。的仪器测定的,而日面本身的视场角仅约为0.5 °,因此,它包括日面周围的部分散射辐射,即环日辐射。 3.2 法向直接辐射direct no rmal radiati on 与太阳光线垂直的平面上接收到的直接辐射。 注:从数值上而言,直接辐射与法向直接辐射是相同的;两者的区别在于,直接辐射是从太阳岀射的角度而定义,法向直接辐射则是从地表入射的角度而定义。 [GB/T 31163 —2014,定义5.12] 3.3 水平面直接辐射direct horizo ntal radiation 水平面上接收到的直接辐射。 [GB/T 31163 —2014,定义5.13] 3.4 散射辐射diffuse radiati on ;scatteri ng radiati on

太阳辐射被空气分子、云和空气中的各种微粒分散成无方向性的、但不改变其单色组成的辐射。 [GB/T 31163 —2014,定义5.14] 3.5 [ 水平面] 总辐射global [horizontal] radiation 水平面从上方2 n立体角(半球)范围内接收到的直接辐射和散射辐射之和。注:改写GB/T 31163 —2014,定义 5.15 。 3.6 地外太阳辐射extraterrestrial solar radiation 地球大气层外的太阳辐射。 [GB/T 31163 —2014,定义5.3] 3.7 辐照度irradiance 物体在单位时间、单位面积上接收到的辐射能。注:单位为瓦每平方米(W/m2)。 [GB/T 31163 —2014,定义6.3] 3.8 辐照量irradiation 曝辐量radiance exposure 在给定时间段内辐照度的积分总量。注1:单位为兆焦每平方米(MJ/m2)或千瓦时每平方米(kWh/m2)。 注2: 1 kWh/m2=3.6 MJ/m 2; 1MJ/ni ?0.28 kWh/m2。注3:改写GB/T 31163—2014,定义 6.5 。 3.9 法向直接辐照度direct normal irradiance 与太阳光线垂直的平面上单位时间、单位面积上接收到的直接辐射能。注:单位为瓦每平方米(W/m2)。 3.10 法向直接辐照量direct normal irradiation 在给定时间段内法向直接辐照度的积分总量。 注:单位为兆焦每平方米(Mj/m)或千瓦时每平方米(kwh/m)。 3.11 水平面直接辐照度direct horizontal irradiance 水平面上单位时间、单位面积上接收到的直接辐射能。 注:单位为瓦每平方米(W/m2)。 3.12 水平面直接辐照量direct horizontal irradiation 在给定时间段内水平面直接辐照度的积分总量。

全国各地主要城市日照辐射参数表及修正方法

全国各地主要城市日照辐射参数表及修正方法 2010-12-06 09:46:32| 分类:能源环保| 标签:|字号大中小订阅 经过光伏工作者们坚持不懈的努力,太阳能电池的生产技术不断得到提高,并且日益广泛地应用于各个领域。特别是邮电通信方面,由于近年来通信行业的迅猛发展,对通信电源的要求也越来越高,所以稳定可靠的太阳能电源被广泛使用于通信领域。而如何根据各地区太阳能辐射条件,来设计出既经济而又可靠的光伏电源系统,这是众多专家学者研究已久的课题,而且已有许多卓越的研究成果,为我国光伏事业的发展奠定了坚实的基础。笔者在学习各专家的设计方法时发现,这些设计仅考虑了蓄电池的自维持时间(即最长连续阴雨天),而没有考虑到亏电后的蓄电池最短恢复时间(即两组最长连续阴雨天之间的最短间隔天数)。这个问题尤其在我国南方地区应引起高度重视,因为我国南方地区阴雨天既长又多,而对于方便适用的独立光伏电源系统,由于没有应急的其他电源保护备用,所以应该将此问题纳入设计中一起考虑。本文综合以往各设计方法的优点,结合笔者多年来实际从事光伏电源系统设计工作的经验,引入两组最长连续阴雨天之间的最短间隔天数作为设计的依据之一,并综合考虑了各种影响太阳能辐射条件的因素,提出了太阳能电池、蓄电池容量的计算公式,及相关设计方法。 2 影响设计的诸多因素 太阳照在地面太阳能电池方阵上的辐射光的光谱、光强受到大气层厚度(即大气质量)、地理位置、所在地的气候和气象、地形地物等的影响,其能量在一日、一月和一年内都有很大的变化,甚至各年之间的每 年总辐射量也有较大的差别。 太阳能电池方阵的光电转换效率,受到电池本身的温度、太阳光强和蓄电池电压浮动的影响,而这三者在一天内都会发生变化,所以太阳能电池方阵的光电转换效率也是变量。 蓄电池组也是工作在浮充电状态下的,其电压随方阵发电量和负载用电量的变化而变化。蓄电池提供的能 量还受环境温度的影响。 太阳能电池充放电控制器由电子元器件制造而成,它本身也需要耗能,而使用的元器件的性能、质量等也 关系到耗能的大小,从而影响到充电的效率等。 负载的用电情况,也视用途而定,如通信中继站、无人气象站等,有固定的设备耗电量。而有些设备如灯塔、航标灯、民用照明及生活用电等设备,用电量是经常有变化的。 因此,太阳能电源系统的设计,需要考虑的因素多而复杂。特点是:所用的数据大多为以前统计的数据, 各统计数据的测量以及数据的选择是重要的。 设计者的任务是:在太阳能电池方阵所处的环境条件下(即现场的地理位置、太阳辐射能、气候、气象、地形和地物等),设计的太阳能电池方阵及蓄电池电源系统既要讲究经济效益,又要保证系统的高可靠性。某特定地点的太阳辐射能量数据,以气象台提供的资料为依据,供设计太阳能电池方阵用。这些气象数据 需取积累几年甚至几十年的平均值。 地球上各地区受太阳光照射及辐射能变化的周期为一天24h。处在某一地区的太阳能电池方阵的发电量也有24h的周期性的变化,其规律与太阳照在该地区辐射的变化规律相同。但是天气的变化将影响方阵的发电量。如果有几天连续阴雨天,方阵就几乎不能发电,只能靠蓄电池来供电,而蓄电池深度放电后又需尽快地将其补充好。设计者多数以气象台提供的太阳每天总的辐射能量或每年的日照时数的平均值作为设计的主要数据。由于一个地区各年的数据不相同,为可靠起见应取近十年内的最小数据。根据负载的耗电情况,在日照和无日照时,均需用蓄电池供电。气象台提供的太阳能总辐射量或总日照时数对决定蓄电 池的容量大小是不可缺少的数据。 对太阳能电池方阵而言,负载应包括系统中所有耗电装置(除用电器外还有蓄电池及线路、控制器等)的 耗量。 方阵的输出功率与组件串并联的数量有关,串联是为了获得所需要的工作电压,并联是为了获得所需要的工作电流,适当数量的组件经过串并联即组成所需要的太阳能电池方阵。

关于北京日照间距相关规定

关于北京日照间距的相关规定 (2009-09-01 15:02:46) 转载 标签: 杂谈 北京市生活居住建筑间距暂行规定 2002年11月7日 第一条为保障生活居住建筑有良好的日照卫生环境和方便的生活条件,合理使用城市土地,制定本规定。 第二条本规定适用于本市规划区域内二层和二层以上的生活居住建筑。本规定所称生活居住建筑,包括居民住宅(含公寓,以下称居住建筑)和托儿所、幼儿园、中小学、医疗病房、集体宿舍、招待所、旅馆、影剧院等建筑(以下称公共建筑)。 第三条居住建筑应符合下列要求: 1、单元户型为3个或3个以下居室时至少有1个居室,单元户型为4个或4个以上居室时至少有两个居室,处于朝向南偏东或偏西各105度的范围内。 2、处于朝向南偏东或偏西各105度范围内的居室窗数,必须大于该居住建筑全部居室窗数的一半。 第四条两栋4层或4层以上的生活居住建筑(至少1栋为居住建筑)的间距,采用规定的建筑间距系数仍小于以下距离的,按下列规定执行:1、两建筑的长边相对的,不小于18米。2、一建筑的长边与另一建筑的端边相对的,不小于12米。3、两建筑的端边相对的,不小于10米。4、4层或4层以上的生活居住建筑与3层或3层以下生活居住建筑的间距,由规划管理机关按规划要求确定。 第五条建筑间距符合本规定,但小于建筑防火间距时,须按消防管理的有关规定执行。 第六条板式居住建筑群体布置时,建筑间距根据其朝向和与正南的夹角不同,采用不得小于附表一规定的建筑间距系数。 第七条单栋塔式居住建筑在两侧无其他遮挡阳光的建筑(含规划建筑)时,与其他居住建筑的间距系数不得小于1.0。 第八条多栋塔式居住建筑成东西向单排布置时,与被其遮挡阳光的板式居住建筑的建筑间距,按下列规定执行:1、相邻塔式居住建筑的间距小于单栋塔式居住建筑的长度时,塔式居住建筑长高比的长度,应按各塔式居住建筑的长度和间距之和计算,并根据其不同的长高比,采用不得小于附表二规定的建筑间距系数;2、相邻塔式居住建筑的间距等于或大于单栋塔式居住建筑的长度时,建筑间距系数不得小于1.2。 第九条其他建筑遮挡居住建筑阳光时,按本章规定执行。 第十条板式建筑遮挡中小学教室、托儿所和幼儿园的活动室、医疗病房等公共建筑的阳光时,须采用不得小于附表三规定的建筑间距系数。塔式建筑遮挡中

实验一、太阳辐射、光照强度和日照百分率的测定1

气象学实验报告 班级:植保检11-1 姓名:李舒学号:20116340 实验一、太阳辐射、光照强度和日照时数测定 一、实验目的 1.掌握太阳天空辐射表的使用,正确观测太阳直接辐射辐射、散射辐射、净辐射 2.掌握日照计的使用方法,正确光测光照强度 3.掌握日照时数、日照百分率的计算 二、实验器材 天空辐射表、净辐射表、照度计、紫外线照度计、日照记录纸 三、实验原理 1.辐射表示通过感应部位黑白相间的感应器产生热效应,转化为电动势 ): 单位时间内以平行光形式投射到地表单位水平面积上的2.太阳直接辐射(S′ m 太阳辐射能。 3.散射辐射(D):太阳光线经大气散射后,单位时间内以散射光形式到达地表单位水平面积上的太阳辐射能(散射辐射)。 +D) : 太阳直接辐射和散射辐射之和,称为太阳总辐射。 4.太阳总辐射(Q= S′ m 5.地面净辐射(B):单位时间内,单位面积地面所吸收的辐射与放出的辐射之差(也称为地 面辐射差额)。 四、实验步骤与结果 1.天空辐射表、净辐射表的观测、照度计的观测、紫外照度计的观测

从表1可以看出, 图1 天空辐射、直接辐射、净辐射和散射辐射的时间变化规律 图2 光照强度的时间变化规律 图3 紫外线强度的时间变化规律

2. 日照时数及光照百分率的计算(以雅安为例) (1)1993年9月23日的实照时数= 7.6 h 。 (2)1993年9月23日的可照时数= 12h δ = 23.5 sinNo 因1993年9月23日的N=0,所以δ = 23.5 sin0o=0 则这天的可照时数为12h 日照百分率=(7.6/12)×100﹪=63.33﹪ 五、讨论 1.天空辐射、直接辐射、散射辐射、净辐射的日变化 由图1可知,天空辐射、直接辐射、净辐射从9点到15点大体上都呈先升高后降低的趋势,且在13点左右达到最大值。由于早上9点太阳未完全升起、大气透明度低等因素,辐射比较弱;随着太阳的升起、大气透明度增加,辐射逐渐增强直至太阳高度角最大时,辐射最强;再随时间推移,辐射减弱。总辐射、直接辐射与太阳高度角呈正相关,而太阳直接辐射越强,散射辐射越弱。 2光照强度和紫外线光照强度的日变化 由图2、3可知,光照强度和紫外线强度随时间的变化,先升高后降低。因为光照强度和紫外线强度也和太阳高度角呈正相关,而太阳高度角在9点到15点是先增加后降低。 3(特定时间)日照时数及日照百分率 秋分日和春风日昼夜平分,各为12小时,通过计算得知1993年9月23日雅安的日照时数和日照百分率。实照时数说明太阳直接辐射的时数多少,日照百分率说明晴阴状况。所以这天雅安晴朗,天气比较好。 实验二、土壤温度、空气温度及空气湿度的测定 一、实验目的 1.熟悉测定气温和低温的几种仪器的构造和原理 2.掌握气温和土壤温度的观测方法 3.了解测定空气温度仪器的构造原理 4.掌握差算空气湿度的方法 二、实验器材 通风干湿表、百叶箱、地面温度计、最高温度计、最低温度计。 三、实验步骤 1.百叶箱空气温度的观测

年辐射量与日平均峰值日照时数的关系公式

年辐射量与日平均峰值日照时数的关系公式 1、若辐射量单位为cal/cm2 峰值日照小时数=辐射量*0.0116(换算系数) 备注:0.0116为将辐射量(cal/cm2)换算成峰值日照时数的换算系数。 推导过程: 峰值日照定义:1000W/ m2=0.1 W/ cm2, 1cal=4.1868J=4.1868W*s,1h=3600s 则:4.1868W*s/(3600s/h*0.1 W/ cm2)=0.0116h* cm2/cal (1)年平均峰值日照时数=年辐射量(cal/cm2)*0.0116 (2)每日的峰值日照时数=年平均峰值日照时数/365 (3)每日的峰值日照时数=年辐射量(cal/cm2)*0.0116/365=年辐射量(kcal/cm2)*0.032 例如:假定某地水平面辐射量为135 kcal/cm2,方阵面上的辐射量为148.5 kcal/cm2,则年峰值日照小时数为148500*0.0116=1722.6h,每日的峰值日照时数为1722.6/365=4.7小时。 2、若辐射量单位为MJ/ m2 峰值日照小时数=辐射量(MJ/ m2)/3.6(换算系数) 例如:假定某地方年水平面辐射量为5643 MJ/ m2,方阵上的辐射量为6207 MJ/ m2,则年峰值日照小时数6207/3.6=1724h;每日的峰值日照时数为1724/365=4.7h。 年峰值日照时数=年平均辐射量(MJ/ m2)/3.6(换算系数) 每日的峰值日照时数=年平均辐射量(MJ/ m2)/(3.6*365)=年平均辐射量(MJ/ m2)/1314=0.000076年平均辐射量(MJ/ m2)

全国主要城市不同日照标准的间距系数

全国主要城市不同日照标准的间距系数 行业性技术规范2010-03-2709:49:20阅读167 评论0 字号:大中小订阅

青岛市城市建筑规划管理办法 ?第一章总2003年10月24日青岛市第十三届人民代表大会常务委员会第六次会议通过? 则

第一条为了加强城市建筑的规划管理,根据有关法律、法规的规定,结合本市实际,制定本办法。 第二条在市和县级市城市总体规划确定的城市规划区内,新建、扩建、改建、恢复性建设建筑工程(包括地上、地下、水域的建筑物、构筑物和道路、管线以及其他工程设施),适用本办法。 第三条市规划行政主管部门主管全市城市建筑规划管理工作,负责青岛市城市规划区内建筑规划的统一管理工作。县级市规划行政主管部门负责其辖区城市规划区内建筑规划的管理工作,接受市规划行政主管部门的业务指导。 第四条建筑规划管理应当以城市总体规划、分区规划和控制性详细规划为依据。第五条建筑规划管理必须遵循合法、公正、公开、及时、便民的原则。 第二章一般规定 第六条建筑工程规划审批实行批前公示制度。下列建筑工程项目,规划行政主管部门应当在审批前公示:(一)火车站、港口、机场、长途汽车站、博物馆、公共图书馆、体育场馆、剧院、医院和其他大型的公共建筑及组团以上居住区住宅建筑;(二)大型市政基础设施、城市广场、公共绿地、城市雕塑等建设项目;(三)重要地段的建设项目;(四)市和县级市人民政府及其规划行政主管部门认为需要公示的其他工程项目。 第七条在历史文化保护区、风景名胜区、自然保护区和生活饮用水源保护区规划的范围和文物保护单位内的建筑工程项目,必须按照有关法律、法规的规定和规划要求进行建设、管理. 第八条建筑工程的规划选址和布局必须避开地下活动断裂和地下文化遗址丰富的区域。

太阳能辐射能量的换算

太阳能辐射能量的换算 太阳能辐射能量不同单位之间的换算 1卡(cal)=4.1868焦(J)=1.16278毫瓦时(mWh) 1千瓦时(KWh)=3.6兆焦(MJ) 1千瓦时/平方米(KWh/m2)=3.6兆焦/平方米(MJ/m2)=0.36千焦/平方厘米(KJ/cm2) 100毫瓦时/平方厘米(mWh/cm2)=85.98卡/平方厘米(cal/cm2) 1兆焦/米平方(MJ/m2)=23.889卡/平方厘米 (cal/cm2)=27.8毫瓦时/平方厘米 (mWh/cm2) 太阳能辐射能量与峰值日照时数之间的换算 辐射能量换算成峰值日照系数: 当辐射量的单位为卡/平方厘米时,则: 年峰值日照小时数=辐射量×0.0116(换算系数) 例如: 某地年水平面辐射量139千卡/厘米2(kcal/m2),电池组件倾斜面上的辐射量152.5千卡/厘米2(kcal/cm2),则年峰值日照小时数为:152500卡/厘米

2(cal/cm2)×0.0116=1769h,峰值日照时数=1769÷ 365=4.85h. 当辐射量的单位为兆焦/米平方(MJ/m2)时,则:年峰值日照小时数=辐射量÷3.6(换算系数) 例如: 某地年水平辐射量为5497.27兆焦/米2(MJ/m2),电池组件倾斜面上的辐射量为348.82兆焦/米2(MJ/m2),则年峰值日照小时数为:6348.82(MJ/m2)÷3.6=1763.56h,峰值日照时数=1763.56÷365=4.83h. 当辐射量的单位为千瓦时/米2(KWh/m2)时,则:峰值日照小时数=辐射量÷365 例如: 北京年水平面辐射量为1547.31千瓦时/米2(KWh/ m2),电池组件倾斜面上的辐射量为1828.55千瓦时/米2 (KWh/m2),则峰值日照小时数为:1828.55(KWh/m2)÷365=5.01h 当辐射量的单位为千焦/厘米2(KJ/c m2)时,则:年峰值日照小时数=辐射量÷0.36(换算系数) 例如:

太阳直接辐射计算

太阳直接辐射计算导则 1 围 本标准给出了太阳直接辐射计算的基本原则,不同条件下的计算方法和适用围,以及对计算结果的检验要求。 本标准适用于水平面直接辐射和法向直接辐射的计算。 2 规性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T 33698—2017 太阳能资源测量直接辐射 GB/T 34325—2017 太阳能资源数据准确性评判方法 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 直接辐射 direct radiation 从日面及其周围一小立体角发出的辐射。 [GB/T 31163—2014,定义5.11] 注:一般来说,直接辐射是由视场角约为5°的仪器测定的,而日面本身的视场角仅约为0.5°,因此,它包括日面周围的部分散射辐射,即环日辐射。 3.2 法向直接辐射direct normal radiation 与太线垂直的平面上接收到的直接辐射。 注:从数值上而言,直接辐射与法向直接辐射是相同的;两者的区别在于,直接辐射是从太阳出射的角度而定义,法向直接辐射则是从地表入射的角度而定义。 [GB/T 31163—2014,定义5.12] 3.3 水平面直接辐射direct horizontal radiation 水平面上接收到的直接辐射。 [GB/T 31163—2014,定义5.13] 3.4 散射辐射diffuse radiation;scattering radiation 太阳辐射被空气分子、云和空气中的各种微粒分散成无方向性的、但不改变其单色组成的辐射。 [GB/T 31163—2014,定义5.14] 3.5 [水平面]总辐射global [horizontal] radiation

建筑日照间距

国家规定:1994年2月1日起执行的国家技术监督局和中华人民共和国建设部联合发布的强制性国家标准《城市居住区规划设计规范》中,规定住宅建筑日照标准:冬至日住宅底层日照不少于一小时或大寒日住宅底层日照不少于两小时。 住宅日照间距主要满足后排房屋(北向)不受前排房屋(南向)的遮挡,并保证后排房屋底层南面房间有一定的日照时间。日照时间的长短,是由房屋和太阳相对位置的变化关系决定的,这相相对位置以太阳高度角和方位角表示。它和建筑所在的地理纬度、建筑方位以及季节、时间有关。通常以建筑物正南向,当地冬至日(大寒日)正午十二时的太阳高度角作为依据。根据日照计算,我国大部分城市的日照间距约为1-1.7倍前排房屋高度。一般越往南的地区日照间距越小,往北则越大。 在我们购买房子的时候应该选择那种每栋楼都不是太长的住宅小区,如果楼房的长度过长,后排低层的日照时间就会受到前排楼房的遮挡。 现代住房往往是随着街道的走向依街而建,不同走向的街道获得的日照时间也都不尽相同。在纬度较低的地区,正南正北朝向的楼群冬季得到的日照数量多,在纬度比较高的地区,比如纬度在35度以北的地区偏东南、偏西南平等布置的居住建筑,比正南向、正北向布局的居住建筑更有利于日照。在北京一般人都认为正南正北的房子最好,可是实际上并不能完全这样说,从日照时数来看,因为纬度不同,太阳的高度角也就不一样,所获得的日照数也不同。比如:在北京这样的地理位置,对于间距系数为1.7的建筑布局来说,在冬至日,后排低层最多只能享受到大约1小时的日光照射。但是偏东南或偏西南45度以内的建筑布局却可以享受到4个小时的日光照射。 一般来说,居室建筑的最佳朝向应该是偏西南或偏东南15-30度以内,比较适宜的朝向应该是偏东南或偏西南45度以内。俗话说阳光是人类健康的源泉。在我国春联中就常常可以看到“向阳门地春常在”这句话,意思就是说一个宅地如果能经常得到阳光的照射,家人就会心情舒畅、精神愉快、健康长寿。 住宅群体组合与日照住宅室内的日照标准,一般由日照时间和日照质量来衡量。不同纬度的地区对日照要求不同,高纬度地区更需要长时间日照;不同季节对日照要求也不同,冬季要求较高,所以日照时间一般以冬至日或大寒日的有效日照时数为标准。住宅日照标准应符合表3-1的规定,旧区改造可酌情降低,但不宜低于大寒日日照1小时的标准。我国建筑气候区划如图3-28所示。 续

太阳辐射波长

太阳辐射 一、太阳辐射光谱和太阳常数 太阳辐射光谱 太阳辐射中辐射能按波长的分布,称为太阳辐射光谱,见图2.4。从图中可看出,大气上界太阳光谱能量分布曲线,与用普朗克黑体辐射公式计算出的6000K的黑体光谱能量分布曲线非常相似。因此可以把太阳辐射看作黑体辐射。太阳是一个炽热的气体球,其表面温度约为6000K,内部温度更高。根据维恩位移定律可以计算出太阳辐射峰值的波长λmax为0.475μm,这个波长在可见光的青光部分。太阳辐射主要集中在可见光部分(0.4~0.76μm),波长大于可见光的红外线(>0.76μm)和小于可见光的紫外线(<0.4μm)的部分少。在全部辐射能中,波长在0.15~4μm之间的占99%以上,且主要分布在可见光区和红外区,前者占太阳辐射总能量的约50%,后者占约43%,紫外区的太阳辐射能很少,只占总量的约7%。 太阳常数 太阳辐射通过星际空间到达地球表面。当日地距离为平均值,在被照亮的半个地球的大气上界,垂直于太阳光线,每秒每平方米的面积上,获得的太阳辐射能量称为太阳常数,用Rsc (Solar constant)表示,单位为(W/m2)。太阳常数是一个非常重要的常数,一切有关研究太阳辐射的问题,都要以它为参数。关于太阳常数的研究已有很长历史了,早在20世纪初,人们就已经通过各种观测手段估计它的取值,认为大约应在1350~1400W/m2之间。太阳常数虽然经多年观测,由于观测设备、技术以及理论校正方法的不同,其数值常不一致。据研究,太阳常数的变化具有周期性,这可能与太阳黑子的活动周期有关。在太阳黑子最多的年份,紫外线部分某些波长的辐射强度可为太阳黑子最少年份的20倍。近年来,气候学家指出,只要地球的长期气候发生1%的变化,就会引起太阳常数的变化。目前已有许多无人或有人操作的空间实验对太阳辐射进行直接观测,并在宇宙空间实验站设计了名为“地球辐射平衡”的课题,其中一个重要项目就是对太阳辐射进行长期监视。这些观测数据将对进一步了解大气物理过程及全球气候变迁的原因有很大帮助。1981年世界气象组织推荐的太阳常数值Rsc=1367±7(W/m2),通常采用1367W/m2。 二、太阳辐射在大气中的衰减 太阳辐射通过大气层后到达地球表面。由于大气对太阳辐射有一定的吸收、散射和反射作用,使投射到大气上界的辐射不能完全到达地表面。图2.4最下面的实曲线表示太阳辐射通过大气层被吸收、散射、反射后到达地表的太阳辐射光谱。

北京市建筑日照间距规定

第四节建筑间距 2.4.1 定义 建筑间距:指两栋建筑物或构筑物外墙外皮最凸出处(不含居住建筑阳台)之间的水平距离。规划设计时应综合考虑防火、防震、日照、通风、采光、视线干扰、防噪、绿化、卫生、管线埋设、建筑布局形式以及节约用地等要求,确定合理的建筑间距。 遮挡建筑:指对相邻现状或规划建筑的日照条件产生影响,且与日照受到影响的建筑南北向水平距离小于自身建筑高度2倍的建筑。 被遮挡建筑:日照条件因其它建筑的建设而受到影响的建筑。 建筑间距系数:一般指在正南北或正东西方向上出现重叠的建筑之间,遮挡建筑与被遮挡建筑在正南北或正东西方向上的水平距离与遮挡建筑高度的比值。(只有在同期规划建设的平行相对的板式建筑之间,指遮挡建筑与被遮挡建筑在平行相对的垂线方向上的水平距离与遮挡建筑高度的比值。) 计算建筑间距系数的范围:1、二层和二层以上居住建筑的居室窗位于朝向南偏东(或偏西)60-105度范围内时,只计算其居室窗朝向正东(或西)方向上板式遮挡建筑的间距系数。二层和二层以上居住建筑的居室窗位于朝向南偏东(或偏西)小于60度范围内时,只计算其居室窗朝向方向上平行相对的板式遮挡建筑和正南方向上遮挡建筑的间距系数。当被遮挡建筑朝向相互垂直的居室窗数量相差10倍以上时,只计算多数居室窗所在朝向上遮挡建筑的间距系数。2、平房居住建筑的居室窗位于朝向南偏东(或偏西)小于105度范围内时,只计算该居室正南方向上遮挡建筑的间距系数。3、公共建筑只有在工作用房开窗位于朝向南偏东(或偏西)小于45度范围内时,计算其正南方向上遮挡建筑的间距系数。 计算日照影响建筑的范围:对拟测建筑法定时限内产生日照影响的所有建筑。 建筑的长高比:指建筑的长度与该建筑高度的比值。 塔式建筑:指各面长高比均小于1的建筑,塔式建筑各朝向的建筑外墙均为长边。 板式建筑:指非塔式建筑的其它建筑。当板式建筑主要朝向建筑长度大于次要朝向建筑长度两倍以上时,其主要朝向的建筑外墙称长边,次要朝向的建筑外墙称端边。当板式建筑主要朝向建筑长度大于次要朝向建筑长度两倍以下时,其各朝向的建筑外墙均为长边。 板式建筑群体布置:指建筑主要朝向平行相对布置,鉴于没有绝对平行相对的建筑,在相关建筑之间基本平行时(两建筑夹角小于5°时),可按照群体布置的间距系数计算建筑间距。 长度:指塔式建筑正面长度(建筑平面剖切线在正南北方向的水平投影长度)和侧面长度(建筑平面剖切线在正东西方向的水平投影长度)中最长的一边。复杂形体的塔式建筑的长度,L”表示。 虚线内为一般情况下计算建筑间距系数范围 2倍(含)其长度的范围。 2.4.2 建筑间距的系数

太阳能倾斜面上辐射量的计算

倾斜面上辐射量的计算 直接辅射 倾斜面上的直射辐照度可利用下式求出: S(β,α)= Sm·cosθ 式中θ是太阳光线对倾斜面的入射角,可由下式得出: cosθ=cosβSinh+Sinβcoshcos(Ψ-α) 式中β是倾斜面与水平面间的夹角,h是太阳高度角,Ψ是太阳的方位角,α是倾斜面的方位角,方位角从正南算起,向西为正,向东为负。对于水平面来说,由于β=0,所以cosθ=Sinh,因此: S(0,0)= Sm·Sinh 设K S=S(β,α)/S(0,0),将前面的公式代入,则有: K S=cosθ/Sinh=cosβ+Sinβ·cos(Ψ-α) /tanh K S称为换算系数。 有了K S值,根据水平面上的辐射值很容易求出倾斜面的辐射值。对于不同时段的曝辐射量,也是如此。只时求算K S时,Ψ、α、h等值要代入相应时段的平均值。 当计算较长时段内的曝辐射量时,如日总量,使用换算系数也很方便,只是这时的K S值应从实测值中得出,而不能用上述几何关系计算出来。对于实用来说,用月平均日总量的K S值最方便,它比个别日子的K S值对云量和透明状况的依赖性更少。其他影响K S的因子是地点的纬度、倾斜面的朝向和月份等。表13给出了不同纬度三种倾斜角度月平均日总量的K S值。 散射辐射 朝向倾斜面上的散射辐照度,困难要大得多。通常的解决办法是假定辐射是各向同性的,即呈均匀分布。这样,散射辐照度E d↓和反射辐照度E r↑可按下列公式计算。 E d↓(β,α)= E d↓(1+ Cosβ)/2 E r↑(β,α)= E r↑(1- Cosβ)/2 式中E d↓和E r↑是水面上的散射和反射辐照度。 不过,用下式根据水平面上的散射辐照度计算倾斜面上的散射辐照度,要比利用各向同性的假设更准确此。 E d↓(β,α)+ E r↑(β,α)=K(E d+ E r)·E d↓ 换算系数K(E d+E r)是在各种太阳高度角和方位角下,用总辐射表对各种倾斜表面上的散射辐照度和反射辐照度进行实测的结果确定的。表14给出了不同混浊情况下不同的K(E d+E r)值。 总辅射在各向同性的前提下,倾斜面上的总辐射可用下式算出: E g↓(β,α)=Ks·Sm+ E d↓(1+ Cosβ)/2+ E r↑(1- Cosβ)/2 不过,对于大多数用户来说,通过换算系数Kg直接从水平面的总辐射求出E g↓(β,α)更方便,即 E g↓(β,α)=Kg·E g↓ 表15 是国外发表的在一些情况下总辐射月平均日总量的Kg值。

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