不同方位倾斜面上太阳辐射量及最佳倾角的计算

36 7 2002 M7 上 海 交 通 大 学 学 报 JO U RN AL O F S HAN GHA I JIAO TO N G U N IV E RSIT Y Vol. 36 No. 7 Ju l. 2002 l 2001-11-12 T€e 1939- , 3,  , q,1Z_   ‹/ Œ. cI| 1006-2467 2002 07-1032-05 ‚]Z |  •  KD ˜9 杨金焕, 毛家俊, 陈中华 Z 9 S“, Z200090 K 1 根据天空散射辐射各向异性的 Hay模型,计算倾斜面上辐射量,推导得到了冬半年朝向赤 道倾斜面最佳倾角的数学表达式.对我国一些地区不同方位角的倾斜面上月平均日辐射量及最佳 倾角进行了计算和分析.结果表明,除了直接辐射量占总辐射量比例较大的地区以外,一般全年最 佳倾角总小于当地纬度.当方位角增大时,倾斜面上辐射量要减少,这在高纬度地区尤其明显.因 此,必须选择合适的倾角,以尽量减少太阳辐射量的损失.结果还发现,倾斜面方位角与全年最佳倾 角的关系曲线和太阳电池的 I-V特性曲线形状相似. 1oM 太阳能; 太阳辐射; 最佳倾角; 方位角 ms | TK 511 DS M ’ A Calculation of Solar Radiation on Variously Oriented Tilted Surface and Optimum Tilt Angle YAN G Jin-huan, MAO Jia-jun, CHEN Zhong-hua Dept. of Info rmatio n so la r radia tion; o ptimum tilt a ng le; azimuth ang le   ‹,Y9 |; |b, [4KD ˜   91o B.KD ˜ Q,‚]‹ ‚B“.  ;™“d, sž€ y K,yN18† I n;™Z”   •   Ÿ、  Ÿ„vŸ[1 ] ,7 ”  i;™“d,Y9 1 p  † MžKv •  .[ |  lžKv •  TKD ˜. B  _4  •   ,1YV1 9 Ÿ ’ |  •  .9  b •   H  Hay ˜,Vw,ž _ |  M KD ˜ ”Vr T,iSBt u_  | KD ˜› 9 „s. 1 _ | KD ˜ 1. 1 •  9 ’_ |  •  ,Y Klein[2 ]9 ZE |  • 9  HT •  Hb t、 b •  Hdt„  Q •  Hrt †s F,i  b •    sƒ. –7ƒ_]ŸL “‚ ’,A –, o, 2  b • 11 v. Ko rona kis[ 3], 6z 2  b •   1]63 , 2 o5žzM Q.N, Bug lerf|_]Ÿ•  9 F5 , Cohen4|49•  v “ M‹ 1FBž , Ineichen   •   •  6 [ 4] .N“, Hay[5 ]、 Klucher[6 ]、 Perez[7 ]9sY4  b _s Ÿ ˜9 ZE. Jain[8, 9 ]s Hay ˜  e L. Hay ˜  |  b •    ; •  „  b›  sƒ •   †sF, VVr Hd t Hd Hb Ho Rb 12 1 - HbH o 1 cosU 1 T Hb„HdsY „ •  ; Rb |  •  1, Hov  “  •  ;U ˜.ƒ“, p |  •   T V HT HbRb Hd Hb Ho Rb 1 2 1 - Hb Ho 1 cosU 12dH 1- cosU 2 T H 9•  ;dV Q  q. B f ƒ/,KB[ Q •  “l, ]HTs. 1. 2 _ | KD ˜ ’ 1V T 2 p‹Kv •   ˜ ”Vr TM’ ’ 4,sHq V,9 20 Q M320 “ M”,  . ’h,Y9h- U 05MQ.  1034 上 海 交 通 大 学 学 报36  A co shsinVta nU sinhtanV B ta nW coshtanV- sinhsinVtanU 10 –7,‹ T 9、 10  A5,’U 0V 0 H, A„B  kv,C ,E p  „ ‹ H˜.7 OV‚ ‚ž,} T B“,‚AsYYV‚]9 . ŸBushell[ 13] 4  E,9 |  „ ‹ H˜  T kss min ks a rcco s - aD a rcsin cD ksr - min ks - arccos - aD arcsin cD 11 T a sinW sinhco sU- coshsinUco sV b co sW co shco sU sinhsinUcosV c cosWsinUsinV D b2 c2 ƒ“,U 0 ,N H9V 0 , T 11 Vž ksr kss ks a rcco s - tanWtanh } T 11 VRb 1,} T 2 H Hb Hd   •  . V 0 H, T 11„ 9sY|,ƒ  _ |  f ƒ.  [  T V[I9 ,  i ˜/‚]Z˜ |  •  .B t u † MKD ˜ H,‚]Z˜  •  › 9 , TnV2. Vn,_ V 0 H |   •  Kv, “ V9v, HTvhl.Œ/†–1,  u/†– VV09Fž 80, HT/†14 ,7 u/†–  y W]“ f ƒ/1/†57 . [  u‹i hlZ˜. V2 Bt u † MKD ˜ H,‚]Z˜  •   Tab. 2 YearlymeandailysolarradiationforthedifferentazimuthatoptimumtiltangleinsomeregionsofChina M J / m2 d V/ 2 a ˜ q Z Z W 0 12. 86 12. 71 24. 55 13. 97 10. 58 13. 75 13. 65 19. 63 17. 22 15. 90 10 12. 83 12. 67 24. 34 13. 91 10. 56 13. 68 13. 59 19. 43 17. 01 15. 69 20 12. 76 12. 56 23. 71 13. 74 10. 52 13. 47 13. 40 18. 83 16. 40 15. 07 30 12. 64 12. 37 22. 68 13. 47 10. 46 13. 14 13. 12 17. 88 15. 44 14. 09 40 12. 49 12. 12 21. 33 13. 12 10. 37 12. 71 12. 75 16. 64 14. 25 12. 81 50 12. 32 11. 84 19. 77 12. 73 10. 28 12. 22 12. 33 15. 21 12. 90 11. 35 60 12. 13 11. 53 18. 13 12. 31 10. 18 11. 70 11. 88 13. 70 11. 47 9. 86 70 11. 95 11. 23 16. 51 11. 89 10. 08 11. 18 11. 44 12. 20 10. 05 8. 28 80 11. 79 10. 94 15. 00 11. 51 9. 99 10. 69 11. 02 10. 80 8. 74 6. 86 90 11. 64 10. 69 13. 68 11. 17 9. 91 10. 26 10. 66 9. 56 7. 58 5. 61 HqK,Z˜VEM,5 V E M ˜U,[ V žKv•  , 8 V 9  ‚]V † MKD ˜.m2A U  Bt uV † MUopt1“.TA U,V0～ 90, † MUop t1“ wL„ I-VŸ wL™M . m2 Vn, |  H,‚]Z ˜,14† a ˜, V[ P •  / †“ ,ƒ u  A.Z˜90 _žž H,Kz b. T 1, V9  ‚]Z˜ HKD ˜  •  . m2 Bt u‚]Z˜ † MKD ˜1“ Fig . 2 Y ea rly optimum tilt ang le as a function o f the differ - ent a zimuth for the selected regio ns o f China 1035 7 杨金焕,等不同方位倾斜面上太阳辐射量及最佳倾角的计算 3  ‚ 19 |  b •   H‹ _sŸ ˜. 2“ M” , V ”Vr T pM ‹Kv•  KD ˜. † MKD ˜’ •  ]9•  1 “v1“,1 v † MKD ˜9v,S v ” u, † MKD ˜1l’. 311,KD ˜1 l, H ,ƒ u  A. 4Z˜0～ 90, † MKD ˜1“ wL„ I- VŸ wL™M , |  H,14† a ˜, V[ P •  /†“ . 5 u,‹ V hlZ˜. • ID [ 1 ] . T;™Z”KD ˜s[ J].  , 1992, 13 1 86- 92. Y AN G Jin-huan. Analysis o f o ptimum tilted a ng le fo r fix ed pho tov oltaic a rr ay [ J]. Acta Energiae So- larisSinica, 1992, 13 1 86- 92. [ 2 ] Klein S A. Calculato n o f mo nth ly av e rag e insolatio n on tilted sur faces [ J]. SolarEnergy, 1977, 19 4 325 - 329. [ 3 ] K or onakis P S. On the choice of the a ng le o f tilt fo r south facing solar co llecto rs in th e Athens Basin ar ea [ J]. SolarEnergy, 1986, 36 3 217- 225. [ 4 ] Hay J E. Calculating solar radiation fo r inclined sur- faces practical a ppr oaches [ J ]. RenewableEnergy, 1993, 3 4, 5 373- 380. [ 5 ] Hay J E. Ca lcula tio n of mo nthly mean so la r radia tion fo r ho rizo ntal a nd inclined surface [ J]. SolarEnergy, 1979, 23 4 301- 307. [ 6 ] K luch er T M. Ev alua tio n of models to predict insola- tion o n tilted sur faces [ J ]. SolarEnergy, 1979, 23 2 111- 114. [ 7 ] Pe rez R, Stewa rt R, Arbog ast C. An a nisotr opic ho urly diffuse radiation model for slo ping surfaces description, per for mance v alida tio n, site dependency ev alua tion [ J]. SolarEnergy, 1986, 36 6 481- 497. [ 8 ] Abdelrahman M A, Elhadidy M A. Comparison of calculated a nd mea sur ed va lues o f tota l radia tio n on titled sur faces in Dhah ran, Saudi Arabia [ J ]. Solar Energy, 1986, 37 3 239- 243. [ 9 ] Jain P C. M odeling o f the diffuse radia tio n in envi- r onment co nscio us architec ture the pro blem and its ma nag ement [ J]. Solar WindTechnology, 1989, 6 4 493- 500. [ 10 ] Ander sen P. Comm ents on“ Calcula tio n of monthly av erag e insolatio n o n tilted sur faces” by S. A. Klein [ J]. SolarEnergy, 1980, 25 3 287. [ 11 ] B 3, g6 .“ KD ˜4[ J].  , 1988, 9 4 369- 375. T AN G Run-sheng , L U En-r ong. Selecting of o pti- mum tilted a ng le fo r solar collecto rs [ J]. ActaEner- giaeSolarisSinica, 1988, 9 4 369- 375. [12] Gopinathan K K. So la r radia tio n o n va rio usly o rient- ed slo ping surfaces [ J]. SolarEnergy, 1991, 47 3 173- 179. [13] Bushnell R H. A so lution for sunrise and sunset ho ur a ng les on a tilted sur fa ce witho ut a sing ula rity a t zer o [ J]. SolarEnergy, 1982, 28 4 359. / V ‚K1 Bl“† q 9BayesZE 连 军, 林忠钦, 来新民, 姚福生, 陈关龙 ZŒYv€ , Z200030 K 1 针对复杂机械产品制造业广泛存在的大批量生产、小样本检测的特点,在采用矩法由历史测量数据构造产 品合格率参数先验分布的基础上,提出一种综合历史数据与当前小样本信息进行合格率估计的 Bay es算法,建立 了动态递推模型,实现了合格率的准确估计.采用统计仿真的方法对动态估计精度进行了分析,给出了依据离线测 量数据进行合格率评估的计算实例.结果表明,所提出的方法是有效而且实用的,为质量问题的及时发现和控制提 供了依据. 1036 上 海 交 通 大 学 学 报36