任意方位倾斜面上的总辐射计算

一、前言 任意方位倾斜面上的总辐射,对于太阳能系统设计、效能估算以及复杂地形情况下的气候研究具有重要意义,而且也是建筑设计和光合潜力估算的基本依据。由于倾斜面的辐射观测不易大量进行,况且我国没有这方面的系统资料,因此,利用水平面上的相应资料进行计算是比较现实的方法。水平面上的总辐射只包括直接辐射和漫射辐射,而倾斜面上的总辐射除了以上两部分以外,还包括倾斜面所对地面反射到倾斜面上的一部分太阳辐射。直接辐射的正确计算固然是重要的,但是漫射辐射和地面反射也都占有相当大的比例。根据资料计算,北京地区水平面上多年平均漫射辐射与总辐射月总量的比值为0.43,而成都地区的个别月份     

云南省丽江地区倾斜面太阳总辐射计算模型对比分析

介绍5种根据水平面太阳总辐射、直接辐射、散射辐射和太阳天顶角计算南向倾斜面太阳总辐射的数学模型。利用云南省丽江地区太阳辐射观测数据,计算南向纬度倾斜面太阳总辐射值,与同期纬度倾斜面太阳总辐射观测值进行比对,并以观测值为参考,对由5种模型计算的纬度面太阳总辐射值作统计分析。结果显示:5种南向倾斜面太阳总辐射计算模型均能较好地计算出丽江地区南向纬度面上的太阳总辐射值。其中,Hay模型最适合于在不区分天气状况的条件下使用,Ma-Iqbal模型最适合于应用在阴天和多云天气状况下,而晴天条件下则最好选用Muneer模型。     

集热器斜面上的太阳辐射能

在太阳能试验工作中,太阳辐照度可用仪器测量,也可由当地气象台提供。但这些都是水平面上的辐射数据,而在太阳能工程中,无论是固定平板型集热器,还是跟踪聚焦型集热器,它们大都是倾斜安装的,故在实际应用时需将水平面上的太阳辐射数据转化成集     

基于WRF模式模拟上海地区月太阳总辐射的研究

利用WRF模式对上海地区2012年7月~2013年6月的逐月太阳总辐射量进行了模拟计算;分析了太阳能总辐射观测值和模式模拟值的统计关系;建立了模拟结果的统计订正模型,并将模拟区域各格点的模拟结果输入统计订正模型,得到各格点最终月太阳能总辐射值;用NCL软件将各月各格点上的值绘制成基于WRF模式计算的上海地区月太阳总辐射分布图。比较气候学计算和WRF模式计算出的月太能总辐射分布显示,各月的太阳总辐射值范围比较一致,这表明动力模式的模拟结果已取得初步成功,只是气候学计算的太阳总辐射最大值与最小值之差比模式计算的大。但是,用两种计算方法绘制出的月太阳总辐射高值中心与低值中心不太一致,须要进一步地研究改进。     

日太阳总辐射月均值的估算

通过对中国8个典型城市日太阳总辐射实际观测月均值的分析,得到了较为近似的日太阳总辐射月均值模型,并用该模型对郑州地区的数据进行了预测,预测值与实测值吻合良好,表明该模型具有很好的通用性,为中国太阳能的利用提供了科学依据.     

倾斜面太阳辐照度实用计算模型的研究

研究基于水平面上太阳辐照度数据计算任意倾斜面上对应太阳辐照度的方法,通过对直射、散射及反射现象的观察与分析,结合完整的实测数据,提出两种简单实用的计算模型。与经典模型相比,新模型所需的输入数据少,过程简单且结果准确。能够有效利用全国各地气象观测站的典型年太阳辐射数据,对不同朝向上的太阳能资源进行综合评价,建立相应的数据库,为太阳能发电系统的系统设计、工程安装和效益评估提供客观依据和科学指导。     

1992年夏季珠穆朗玛峰地区的太阳直接辐射和总辐射

用１９９２年夏季珠穆朗玛峰地区考察的多通道有线遥测辐射观测资料，对珠峰地区的太阳直接辐射和总辐射特征进行了研究。结果表明。１９９２年珠峰地区夏季中午前后的大气透明度状况与１９５９年没有明显差异。夏季在珠峰绒布寺地区最大总辐射大于太阳常数现象的出现十分频繁。本次考察时，在有完整资料的１６天中，１４天观测到了瞬时总辐射大于太阳常数的现象；这种现象从地方时９时到１４时都可出现，有时竟连续出现５个时欢。瞬时总辐射的最大值为１６８８Ｗｍ－２，超出了太阳常数２３％。考察期间记录到的总辐射时累计值的最大值为４．７１ＭＪｍ－２，平均强度１３０８Ｗｍ－２，达太阳常数的９５．７％。青藏高原地区持续出现总辐射大于太阳常数的现象对近地面辐射平衡及生态环境的影响尚有待进一步研究。     

福建省太阳总辐射和地面辐射平衡的分布

首先利用福州市的辐射观测资料，建立计算太阳总辐射的经验公式，并计算福建省各市、县的太阳总辐射的年、月平均辐照度。然后利用地区代表站的地面反射率，求得福建省各月、年地面所吸收的太阳辐射能的分布。再利用地面温度、气温、水汽压和总云量，计算得出福建省各地的地面有效辐射的月、年平均辐照度。最后得出福建省各月、年地面辐射平衡的分布。     

福建太阳总辐射和地面辐射平衡的分布

首先利用福州市的辐射观测资料，建立计算太阳总辐射的经验公式，并计算福建省各市、县的太阳总辐射的年、月平均辐照度。然后利用地区代表站的地面反射率，求得福建省各月、年地面所吸收的太阳辐射能的分布。再利用地面温度、气温、水汽压和总云量、计算得出福建省各地的地面有效辐射的月、年平均辐照度。最后得出福建省各月、年地面辐射平衡的分布。     

江西省太阳总辐射经验计算公式的探讨

本文利用江西赣州、南昌二站太阳总辐射实测值，通过拟合建立经验计算公式，对其计算结果进行误差分析，并通过地区之间日照百分率的相关计算与检验，从而得到适用于计算江西太阳总辐射的经验计算公式和方法。     

华南区域太阳总辐射的时空变化特征

利用1961～2008年华南区域5个辐射观测站逐月太阳总辐射资料和110个气象观测站逐月日照百分率资料,计算华南区域各地逐月、逐年太阳总辐射量,分析了太阳总辐射的时空变化特征。结果表明:华南区域年太阳总辐射的地域分布特点是南部多于北部,河谷、平原多于山区。1961～2008年华南区域太阳总辐射总体呈现显著减少趋势,太阳总辐射阶段性变化特征较明显,在20世纪60年代至90年代中期呈波动式下降,90年代后期以来又有所回升。     

太阳房屋顶吸收太阳能的最佳设计与分析研究

基于倾斜面上典型太阳能辐射模型,对昆明某一坐北朝南太阳房固定屋顶(人字型屋顶)面积的屋顶倾角进行研究。直接引用当地直接、散射辐射太阳辐射数据,利用计算机编程计算了南向屋顶各倾角对应月均太阳能辐射量。通过计算和分析比较,利用寻优法得到昆明地区太阳房屋顶全年的最佳倾角约为27°。     

基于SMARTS模式计算河北省太阳总辐射的误差分析

分析河北省13个辐射站的实测小时辐照度特征,结果表明875 W/m2以上辐照度区间的辐照量占比越大,资源丰富程度越高.利用河北省13个辐射站的实测资料,对SMARTS模式计算得到的水平面太阳总辐射量进行对比检验,结果表明SMARTS模式计算值与实际观测值之间的绝对偏差在0～341.43 MJ/m2之间,相对误差在-6....     

广州地区太阳紫外总辐射的统计计算方法

利用广州地区太阳辐射和气象观测资料，采用相关分析方法获得了到达地面太阳紫外辐射的计算公式，计算值与观测值吻合得较好。用同一方法对北京地区到达地面的太阳紫外总辐射也进行了计算，结果比较满意。     

基于深度模糊神经网络的太阳总辐射预测研究

提出一种基于深度模糊神经网络的太阳总辐射预测模型。首先利用Pearson相关系数分析太阳总辐射关键影响因素,其次利用深度学习多隐含层所具有的特征提取优势将模糊神经网络模块重复连接,构建深度模糊神经网络模型,并使用蝗虫优化算法对其中心值和宽度进行优化。利用所提太阳总辐射预测模型对5个气象站点的相关数据进行仿真实验,并对结果进行分析。仿真结果表明：所提预测模型较其他模型具有较高的预测精度,验证了模型的有效性,可满足无辐射监测站点太阳总辐射预测的需要。     

晴天地面太阳紫外总辐射的观测结果和统计计算方法

利用１９９０年至１９９１年２４个月北京地区的太阳分光辐射观测资料和常规气象观测资料，分析了晴天条件下地面太阳紫外总辐射的变化规律，给出了用于计算晴天条件下到达地面的太阳紫外总辐射的两种公式，并计算了因臭氧总量减少引起地面太阳紫外总辐射增加的百分率。     

北京地区太阳紫外辐射的基本特征

1990年1月至1991年3月在中国科学院大气物理研究所香河观测站(北京东南70公里处)利用国产TBQ-4型分光辐射表及配套的智能辐射记录仪，对近地面太阳紫外辐射进行了观测，得到此间北京地区近地面太阳紫外辐射及其占太阳总辐射比例的变化特征，并分析了差异的原因。给出了1990年1月至1091年3月太阳紫外辐射的极值及对应的紫外辐射占总辐射的比例，后者同太阳总辐射存在反相关。     

太阳总辐射逐时模型

采用时间序列分析法建立了联合使用确定性模型和随机性模型的太阳总辐射逐时模型,其预报精度优于常用的确定性模型。     

基于SVM方法的太阳总辐射值的估算

采用支持向量机（SVM）方法对太阳总辐射值进行了估算,并与传统的线性方法进行了对比分析。对于日太阳总辐射估算,SVM方法的均方根误差为2.27（MJ·m-2）/d,平均百分比误差为22%;而对于月太阳总辐射估算,SVM方法的均方根误差约为21（MJ·m-2）/month,平均百分比误差低于5%。SVM方法提供了一种高精度估算太阳总辐射的新途径。     

基于天气分型的水平面总辐射及散射辐射建模分析

为获得无太阳辐射观测地区的水平面总辐射及散射辐射量提出一种组合模型。首先通过日照百分率将天气情况分成3类,在此基础上,探究总云量、气溶胶等气象环境因子对水平面总辐射的影响,构建水平面总辐射线性模型;其次,考虑不同天气类型下气象环境因子的特征,建立基于高斯过程回归（GPR）的散射比和散射系数模型,进而获得散射辐射量;最后,得到每种天气类型下最优水平面总辐射模型与散射辐射模型构成的组合模型。结果表明,所提组合模型可有效提高水平面总辐射与散射辐射的预测精度。