Исходные данные

Дана точка А с координатами широта  = 50⁰

Расчеты провести для условий ясного неба и средних условий облачности. Расчетные месяцы – январь, февраль и март.

Данные актинометрических наблюдений приведены в табл.2.4- 2.7. Изменение солнечной радиации в сутках происходит по синусоиде.

Таблица 2.4 - Месячный приход суммарной солнечной радиации на горизонтальную поверхность H_G, МДж/м2 (в числителе – при ясном небе: в знаменателе – при средних условиях облачности)

Месяц	Широта, град. с.ш.				Месяц	Широта, град. с.ш.
	40	45	50	55		40	45	50	55
Январь	348 210	277 155	201 134	134 84	Июль	909 800	897 763	888 658	884 620
Февраль	440 302	377 264	310 218	243 155	Август	817 767	788 712	763 574	746 553
Март	645 406	595 406	549 402	478 360	Сентябрь	649 595	612 515	570 411	515 306
Апрель	796 570	754 524	708 490	679 473	Октябрь	515 402	461 331	406 251	327 176
Май	909 754	897 725	880 649	872 595	Ноябрь	365 239	293 165	222 134	163 88
Июнь	926 804	922 746	913 691	918 658	Декабрь	302 176	235 134	168 105	105 50

Таблица 2.5 - Месячный приход прямой солнечной радиации на горизонтальную поверхность H_D, МДж/м2 (в числителе – при ясном небе:

в знаменателе – при средних условиях облачности)

Месяц	Широта, град. с.ш.				Месяц	Широта, град. с.ш.
	55	50	45	40		55	50	45	40
Январь	96 29	151 63	218 50	281 105	Июль	729 360	746 377	746 524	742 570
Февраль	176 63	226 113	285 151	348 189	Август	612 344	645 364	662 515	679 570
Март	369 184	436 218	486 218	532 214	Сентябрь	427 180	478 276	507 369	536 448
Апрель	545 243	582 281	616 314	649 360	Октябрь	260 80	327 147	377 214	427 277
Май	721 323	737 398	754 473	767 503	Ноябрь	126 42	180 67	235 71	293 147
Июнь	779 390	775 444	771 536	767 574	Декабрь	71 17	117 55	176 71	239 92
Годовая	4911 2254		5401 2803		5832 3507		6260 4098

Таблица 2.6 - Месячный приход рассеянной H_d(в числителе) и отраженной H_g(в знаменателе) солнечной радиации на горизонтальную поверхность, МДж/м2

Месяц	Широта, град. с.ш.				Месяц	Широта, град. с.ш.
	55	50	45	40		55	50	45	40
Январь	55 59	71 88	105 80	105 63	Июль	260 117	281 138	239 184	230 201
февраль	92 113	105 138	113 130	113 80	Август	210 109	210 122	197 180	197 201
Март	176 230	184 197	189 147	193 101	Сентябрь	126 63	134 88	147 130	147 193
Апрель	230 147	210 105	210 126	210 134	Октябрь	96 46	105 46	117 88	126 109
Май	272 113	251 130	251 168	251 180	Ноябрь	48 50	67 59	84 50	92 63
Июнь	268 126	247 138	210 180	230 193	Декабрь	34 34	50 63	63 63	84 46
Годовая	1865 1207		1915 1311		1923 1525		1978 1563

Таблица 2.7 - Среднемесячный дневной приход солнечной радиации на горизонтальную поверхность за пределами земной атмосферы H₀, МДж/м2

Месяц	Широта, град. с.ш.				Месяц	Широта, град. с.ш.
	40	45	50	55		40	45	50	55
Январь	15.1	12.0	9.0	6.1	Июль	40.3	40.0	39.6	39.1
февраль	20.3	17.5	14.5	11.5	Август	36.2	35.1	33.8	32.4
Март	27.2	24.8	22.3	19.5	Сентябрь	29.7	27.7	25.4	23.0
Апрель	34.3	32.8	31.2	29.3	Октябрь	22.3	19.6	16.7	13.8
Май	39.3	38.8	38.1	37.2	Ноябрь	16.3	13.3	10.3	7.3
Июнь	41.4	41.3	41.2	40.9	Декабрь	13.6	10.6	7.6	4.8

Решение

Определяем склонение Солнца

Январь

₁ = _о sin [360^o (284 +n)/365] = 23.45 sin [360^o (284 +15/365] =

= 23.45 sin [295] = -21.3 ⁰

Февраль

₂ = _о sin [360^o (284 +n)/365] = 23.45 sin [360^o (284 +45/365] =

= 23.45 sin [324] = -13.6 ⁰

Март

₃ = _о sin [360^o (284 +n)/365] = 23.45 sin [360^o (284 +74/365] =

= 23.45 sin [353] = -0.12 ⁰

Определяем продолжительность светового дня

Январь

Т_с1 = (2|15)cos^-1(- tg  tg₁) = (2|15)cos^-1 [- tg 50⁰ tg (-21.3 ⁰)] =

= (2|15)cos^-1 [- 1.19 (- 0.39) ] = 8.3

Февраль

Т_с2 = (2|15)cos^-1(- tg  tg₂) = (2|15)cos^-1 [- tg 50⁰ tg (-13.6 ⁰)] =

= (2|15)cos^-1[- 1.19 (- 0.24) ] = 9.8

Март

Т_с3 = (2|15)cos^-1(- tg  tg₃) = (2|15)cos^-1[- tg 50⁰ tg (-0.12 ⁰)] =

= (2|15)cos^-1[- 1.19 (- 0.002) ] = 12.0

Определяем координату точки начала отсчета t^/

Январь

t_{а 1} = ( t_tсс – 0.5 Тс1) = ( 12 – 0.5 8.3) = 7.85

Февраль

t_{а 2} = ( t_tсс – 0.5Т_с2) = ( 12 – 0.5 9.8) = 7.1

Март

t_а3 = ( t_tсс – 0.5 Т_с3) = ( 12 – 0.5 12) = 6

Определяем значение суточного прихода прямой солнечной радиации, МДж/м²

Январь

Ясное небо H_{D сут} = H_{D мес}/ N = 151/ 31 = 4.87

Средние условия H_{D сут} = H_{D мес}/ N = 63/ 31 = 2.03

облачности

Февраль

Ясное небо H_{D сут} = H_{D мес}/ N = 226/ 28 = 8.07

Средние условия H_{D сут} = H_{D мес}/ N = 113/ 28 = 4.04

облачности

Март

Ясное небо H_{D сут} = H_{D мес}/ N = 436/ 31 = 14.1

Средние условия H_{D сут} = H_{D мес}/ N = 218/ 31 = 7.03

облачности

H_{D мес} – месячный приход прямой солнечной радиации берется согласно данных табл. 2.5.

Определяем максимальное значение плотности солнечной радиации, Вт/м²

Январь

Ясное небо I _hmax = ( /2 Тс1) H_{D сут} = (3.14/2 8.3) 1350 = 236

Средние условия I _hmax = ( /2 Тс1) H_{D сут} = (3.14/2 8.3) 564 = 107

облачности

Февраль

Ясное небо I _hmax = ( /2 T_с2) H_{D сут} = (3.14/2 9.8) 2240 = 359

Средние условия I _hmax = ( /2 T_с2) H_{D сут} = (3.14/2 9.8) 1120 = 179

облачности

Март

Ясное небо I _hmax = ( /2 T_с3) H_{D сут} = (3.14/2 12) 3920 = 513

Средние условия I _hmax = ( /2 T_с3) H_{D сут} = (3.14/2 12) 1950 = 255

облачности

Определяем текущее значение плотности солнечной радиации

Январь

ясное небо

t^/ = 1 ч I h1 = I hmax sin ( 180 t^/ / Тс1) = 236 (180 1/8.3) = 87.2

t^/ = 2 ч I h1 = I hmax sin ( 180 t^/ / Тс1) = 236 (180 2/8.3) = 162

t^/ = 3 ч I h1 = I hmax sin ( 180 t^/ / Тс1) = 236 (180 3/8.3) = 214

t^/ = 4 ч I h1 = I hmax sin ( 180 t^/ / Тс1) = 236 (180 4/8.3) = 236

средние условия

облачности

t^/ = 1 ч I h1 = I hmax sin ( 180 t^/ / Тс1) = 107 (180 1/8.3) = 39.5

t^/ = 2 ч I h1 = I hmax sin ( 180 t^/ / Тс1) = 107 (180 2/8.3) = 73/5

t^/ = 3 ч I h1 = I hmax sin ( 180 t^/ / Тс1) = 107 (180 3/8.3) = 97

t^/ = 4 ч I h1 = I hmax sin ( 180 t^/ / Тс1) = 107 (180 4/8.3) = 107

Февраль

ясное небо

t^/ = 1 ч I h1 = I hmax sin ( 180 t^/ / T_с2) = 359 (180 1/9.8) = 113

t^/ = 2 ч I _h1 = I _hmax sin ( 180 t^/ / T_с2) = 359 (180 2/9.8) = 215

t^/ = 3 ч I _h1 = I _hmax sin ( 180 t^/ / T_с2) = 359 (180 3/9.8) = 294

t^/ = 4 ч I _h1 = I _hmax sin ( 180 t^/ / T_с2) = 359 (180 4/9.8) = 344

средние условия

облачности

t^/ = 1 ч I _h1 = I _hmax sin ( 180 t^/ / T_с2) = 179 (180 1/9.8) = 56.4

t^/ = 2 ч I _h1 = I _hmax sin ( 180 t^/ / T_с2) = 179 (180 2/9.8) = 107

t^/ = 3 ч I h1 = I hmax sin ( 180 t^/ / T_с2) = 179 (180 3/9.8) = 147

t^/ = 4 ч I h1 = I hmax sin ( 180 t^/ / T_с2) = 179 (180 4/9.8) = 172