平面采光面无阴影影响最佳角度的计算

以投射到采光面上的太阳辐射能为目标函数,就无阴影遮盖这种情况对平面采光面的最佳角度(最佳方位角、最佳倾角)作出讨论,对于无阴影遮盖的平面采光面,通过数学分析可知,其最佳方位角为零度。由于计算采光面最佳倾角的目标函数较为复杂,故通过计算机程序来解决问题,并编制应用型软件,用于计算任何地点、任何时间段内的平面采光面最佳倾角。     

青岛地区屋顶太阳能板最佳安装角度分析

在分布式屋顶光伏发电系统中,通常要设计最佳的安装角度使太阳能板全年接收到的太阳辐射总量最大,而在不同地区,太阳能板的最佳安装角度会有所不同。本研究计算了青岛地区倾斜面上的太阳辐射量,并对该地区的屋顶太阳能板接收太阳辐射的特点进行了研究。通过对比分析,得到了青岛地区太阳能板接收最大太阳辐射量的最佳倾斜角和最佳方位角,以及太阳能板两排阵列安装的最小间距,可为该地区的屋顶光伏发电系统的设计提供依据。     

太阳辐射两级区化方法及其应用

完整准确的太阳辐射数据是利用太阳能的前提,但实测数据严重匮乏,建立太阳辐射区域估算模型可以有效解决数据缺失的问题。提出太阳辐射两级区划方法,以晴空指数为一级区划指标,日照时数和平均温度为二级区划指标,对中国太阳辐射气候进行区域划分,共得到17个太阳辐射区,通过建立区域模型计算该区域内无辐射实测数据台站的日总辐射量。以陕西省为例,计算全省范围内33个台站的日总辐射量,结果显示,累年平均日总辐射量由陕北北部、陕北中部至关中、陕南逐渐递减,分布状况与纬度、气候和地形对太阳辐射强度的影响机理相符,表明太阳辐射两级区化方法可以用于日总辐射量计算中。     

山西各地区风光资源互补性研究

风光资源是可再生能源,研究其互补性对于风光互补发电系统研究有着重要的意义,但是二者在时间和空间上受气象条件影响较大。以山西省11市（县）一年各月平均风速实际数据分别对这11个地区风能资源储能情况进行分析,并结合气象学模型对这些地区水平面太阳辐射总量及最佳倾角进行理论计算,得到最佳倾角倾斜面上太阳辐射总量。然后将这些地区各月最佳倾角下倾斜面上太阳辐射总量与风能储能做互补性分析,并以山西清徐为例对风光互补发电系统进行了优化匹配分析。通过分析各地区风光资源在时间上的互补性和互补系统优化匹配设计,为山西地区风光互补发电系统开发利用提供了重要的理论依据。     

气候变化对中国寒冷和夏热冬暖城市建筑能耗的影响

气候变暖已对建筑全生命周期的运行状况产生了不可忽略的影响,准确评估气候变化下的建筑能耗对建筑方案设计和既有建筑的节能改造具有重要意义。进行气候变化下建筑能耗的精确预测,必须拥有未来的逐时气象数据。以寒冷地区北京和夏热冬暖地区广州为研究对象,将挑选的两个城市典型气象年为基线气候,结合全球模式下的预测气象数据,应用变形法修正TMY的气象参数,得到直至本世纪末的10个节点年逐时气象文件,并进行了全年能耗模拟,预估了两个城市的办公建筑在气候变化下建筑能耗的变化趋势。结果表明:在两种预测排放情景下,干球温度、含湿量和太阳辐射均呈增加趋势;北京采暖能耗显著降低、制冷能耗增加,总能耗减少,广州采暖能耗降低、制冷能耗显著增加,总能耗增加。     

斜单轴跟踪式光伏组件的安装倾角优化设计

根据斜单轴跟踪式光伏设备的工作原理,设计了其光伏组件的安装倾角优化方法.该方法以光伏组件全年接收的太阳辐射量最大为目标函数,从分析太阳的入射角着手,推导倾斜面与水平面上接收太阳辐射量之间的关系,构造了斜单轴跟踪式光伏组件接收太阳辐射量的测算模型,并运用遗传算法求解了光伏组件的最佳安装倾角.实验结果表明,太阳辐射量测算模型的准确性较高、安装倾角优化方法有效.     

福建地区太阳能资源特征及光热利用分析

分析福建典型气象年数据,结果表明：福建地区太阳辐射和日照时数的空间分布由沿海城市向内陆西北地区减少;太阳辐射和日照时数时间分布为夏秋季较大,冬春季较小;采暖季节的气候环境温度较高,热状况较为优越。最后,分析了福建地区太阳能热利用的现状,提出了促进太阳能热利用的措施。     

建筑物表面接收太阳辐射量的计算分析

在建立太阳辐射量计算模型的基础上,以长沙地区建筑物为例,通过编制计算机程序,计算了建筑物屋顶和不同方位的竖直墙面接收的太阳能辐射量,并进行了分析.分析结果表明：在长沙,建筑物屋顶接收太阳辐射量最大,竖直墙壁方位角在-45°～＋45°内变化时,太阳辐射量也较大;其余方位墙壁接收太阳辐射量则明显偏小.以上分析结果可为发展城市太阳能光伏建筑一体化提供理论参考.     

钢管膨胀混凝土墩柱日照温度场分析

根据热传导理论与有限元分析方法,研究在日照作用下,太阳辐射、对流、热辐射3种热传导方式作用下的超高墩墩柱截面温度场计算方法.同时就气象参数、核心混凝土热工参数对截面温度分布的影响进行了参数敏感性分析.结果表明,在晴朗无云天气气候条件下,墩柱截面存在较大的非线性温差,最大正温差可达17℃以上,且墩柱表面太阳辐射吸收率对截面温差影响最大.     

湖南省气候干湿特征及气象干旱指标的适用性

[目的]为揭示区域气候异常特征以及评估气象干旱指标的地区适用性,[方法]利用1960年-2015年湖南省87个气象站点逐月气候资料,计算得到PA(Precipitation Anomaly in Percentage)、相对湿润度指数(Rel-ative Moisture Index,MI)、标准化降水指数(Standardized Precipitation Index,SPI)三种气象干旱指标,分析气候干湿特征,评估三种指标的地区适用性.[结果]近56年,湖南省PA、MI、SPI分别介于-30％～35％、-2.5％～100％、-1.85％～1.88％之间,对于雨涝特征,三种气象干旱指标均适合监测,其中,MI评价效果相对较好;对于干旱特征,适合用PA或SPI进行评价,MI不适合监测旱情.空间上,选取典型干旱年,SPI对湖南省各地干旱监测效果最好,其次是PA.季节尺度上,SPI显示湘南地区和湘西地区发生旱灾的概率较大,湘东地区相对较小.[结论]通过对比分析降水距平百分率、相对湿润度指数和标准化降水指数三种气象干旱指标对湖南省气候条件的适用性,表明SPI指标的地区适应性较强,旱涝监测效果相对较好.     

太阳能集热砖热吸收性能的分析

首先分析太阳能集热砖对太阳直射辐射、漫射辐射和反射辐射的吸收性能；然后根据测试数据绘出太阳能集热砖组成的集热墙的温度曲线，通过理论和实测证明太阳能集热砖的高吸热性能．     

双轴跟踪装置对太阳能发电系统增效的理论研究

根据地球和太阳的相对运动规律,将照射到光伏组件上的太阳光入射角的变化分解为东西方向和南北方向,由于这两个方向入射角的变化是独立的,所以利用理论计算的方法逐步求出两个方向都不跟踪时能量的累积,再求出自动跟踪增效的百分比,得出固定式太阳能光伏发电系统安装双轴自动跟踪太阳的装置后发电量增加了约39.7%的结论,由此提出在太阳能发电产业大规模推广应用低成本、低能耗和高可靠性的双轴自动跟踪装置。     

沈阳工程学院新校区太阳能路灯系统的优化设计

论述了利用太阳能电池组件"全年均衡冬半年最大"的接收太阳能辐射量原则以及利用全年累计最大亏欠量和放电深度计算蓄电池组容量的方法,确定沈阳工程学院新校区太阳能路灯优化设计结果。     

房屋的朝向

通过研究垂直面上的太阳辐射强度以及其达到最大值的太阳高度角和方位角,提供了一种确定房屋朝向的优化方法。     

南方建筑体形探讨

利用太阳辐射的方位特性,可以得出建筑长宽比和高宽比的合理尺寸,使得建筑外表面夏季所得太阳辐射热较少,从而有利于改善室内热环境,降低空调能耗。     

一种大型太阳模拟器机械系统的设计

针对太阳模拟器的光出射角度不可变和太阳模拟器温控系统不好解决的问题,提出了一种大型太阳模拟器方位和俯仰回转机构及其控制系统和太阳模拟器温控系统的解决方法。方位与俯仰回转机构采用U-T型框架结构,轴系采用滚动轴承支撑结构,机械传动系统采用蜗轮蜗杆传动机构,温控系统采用水冷方式,通过计算机控制系统,完成对方位与俯仰回转机构转角的角位置控制,进而得到不同出射角度的出射光路,通过温控系统完成对氙灯和积分器的冷却。通过对比,发现这种回转机构为试验验证能带来更多的便利,温控系统能有效的控制模拟器温度。结果表明,设计出的方位回转±180°、俯仰回转±30°、转角精度≤0.5°的回转机构以及太阳模拟器温控系统能够满足使用要求。     

探空温度传感器受太阳辐射影响的仿真分析

随着高空温度探测精度要求的日益提高,如何减小温度传感器测量误差已成为亟需解决的问题,而太阳辐射作为影响温度传感器探测性能的重要因素已成为该领域研究的热点.利用计算机仿真技术,引入太阳高度角、引线夹角2个影响因子,根据流体动力学模型模拟分析探空温度传感器从海平面上升到32km高空时所受太阳辐射的影响,最终得到辐射误差与海拔高度的关系曲线族,仿真结果将为开展高空温度传感器误差分析提供基础依据,从而提高传感器测量准确度.