Тема IV.Расчет диффузной солнечной радиации на горизонтальную поверхность

Вы будете изучать: Диффузную составляющего поступающего солнечного излучения

Цель и задачи занятия: Изучить динамику изменения диффузной солнечной радиации в зависимости от различных факторов

После изучения этой темы Вы сможете: Определять диффузную солнечную радиацию в зависимости от показателя облачности и географического положения

Основная литература

1.Дж. Твайделл, А. Уэйр. Возобновляемые источники энергии.- М.: Энергоатомиздат, 1990. – 389 с.

2.Харченко Н.В. Индивидуальные солнечные установки. – М.: Энергоатомиздат,1991. – 208 с.

Ключевые слова: рассеянная солнечная радиация, показатель облачности

Характеристику диффузной солнечной радиации, ее распространение в атмосфере Земли, происходящие при этом потери представлены на рис. 2.8 – 2.10.

Доля диффузной составляющей в суммарной солнечной радиации зависит от показателя облачности К_т

К_т = Н/Н₀, (7)

где Н – суммарная солнечная радиация; Н₀- среднемесячный дневной приход солнечной радиации на горизонтальную поверхность за пределами земной атмосферы.

Зависимость доли диффузной солнечной радиации от показателя облачности можно проиллюстрировать при помощи рис. 2.12.

Рисунок 2.12..- Зависимость доли диффузной радиации от показателя

облачности К_т

Данная зависимость также может быть представлена аналитически как

(8)

Контрольное задание 4. Для точки с заданными координатами определить приход диффузной солнечной радиации на горизонтальную поверхность.

Исходные данные

Задана точка А с координатами  = 50⁰ с.ш. Расчетные месяцы – январь, февраль, март.

Для указанных месяцев определить приход диффузной солнечной радиации на горизонтальную поверхность при средних условиях облачности и ясном небе.

Решение

Определяем показатель облачности К_т при средних условиях облачности. Для этого суточное значение суммарной солнечной радиации (см. табл.2.4) разделим на суммарную солнечную радиацию за пределами земной атмосферы (см. табл.2.7)

Январь

К_т = Н_Gсут/Н₀ = 4.32 / 9.0 = 0.48

Февраль

К_т = Н_Gсут /Н₀ = 7.79/14.5 = 0.54

Март

К_т = Н_Gсут /Н₀ = 12.97/22.3 = 0.58

Определяем отношение Н_d/Н_G согласно выражения (8)

Январь

Н_d/ Н_G = 1.39 – 4.03 К_т + 5.53 К_т² – 3.11 К_т ³ =

= 1.39 – 4.03 0.48 + 5.53 0.48² – 3.11 0.48 ³ = 0.39

Февраль

Н_d/ Н_G = 1.39 – 4.03 К_т + 5.53 К_т² – 3.11 К_т ³ =

= 1.39 – 4.03 0.54 + 5.53 0.54² – 3.11 0.54 ³ = 0.33

Март

Н_d/ Н_G = 1.39 – 4.03 К_т + 5.53 К_т² – 3.11 К_т ³ =

= 1.39 – 4.03 0.58 + 5.53 0.58² – 3.11 0.58 ³ = 0.30

Определяем месячный приход диффузной солнечной радиации, МДж/м²

Январь

Н_d = Н_Gмес 0.39 = 134 0.39 = 52.3

Февраль

Н_d = Н_Gмес 0.33 = 218 0.33 = 72.0

Март

Н_d = Н_Gмес 0.30 = 402 0.30 = 121

Аналогичные расчеты необходимо провести и для условий ясного неба.

Результаты расчетов заносим в табл. 2.11

Таблица 2.11

Определение диффузной составляющей солнечной радиации

Месяц	Ясное небо			Средние условия облачности
	Кт	Нd/ НG	Нd	Кт	Нd/ НG	Нd
Январь				0.48	0.39	52.3
Февраль				0.54	0.33	72.0
Март				0.58	0.30	121.0

По результатам табл. 2.11 построить зависимости Н_d/ Н_G = f( К_т) и Н_d = f( К_т) при различных условиях облачности.

Контрольные вопросы

1. Понятие рассеянной солнечной радиации, причины вызывающие возникновение этой составляющей радиации.

2. Зависимость прихода рассеянной солнечной радиации от времени года и широты местности.

3. Процент поглощения и рассеяния солнечной радиации в земной атмосфере.

4. Как определяется показатель облачности.

5. Аналитическая зависимость доли диффузной радиации от показателя облачности.

Дополнительная литература

1.Мак-Вейг Д. Применение солнечной энергии: перевод с англ. под ред.Б.В. Тарнижевского – М. Энергоиздат, 1981. –216 с.

2.Расчет систем солнечного теплоснабжения:перевод с англ. – У. Бекман, С. Клейн, Дж. Даффи – М. Энергоиздат, 1982. –80 с.

3.Русин Н.П. Прикладная актинометрия под ред. Т.В. Кирилловой – Л Гидрометеоиздат, 1979. -231 с.