PREDICTING THE BROADBAND AEROSOL TRANSMITTANCE FOR SOLAR RADIATION MODELS

Based on a detailed spectral aerosol model (1), the total scattering and absorption broadband aerosol transmission functions are estimated. Using parameterization techniques, analytical expressions for the broadband aerosol transmission functions are obtained. The accuracy of the proposed expressions are verified with various tests. The proposed broadband aerosol transmission functions can be combined directly with the solar radiation models to predict accurately the direct beam, the diffuse and the total solar radiation at a given place.     

THE APPLICABILITY OF SEVERAL DIFFUSE SOLAR RADIATION MODELS TO THE CYPRIOTE ENVIRONMENT

Solar radiation measurements at one location in Cyprus are used to test the applicability of several theoretical and empirical models which compute diffuse radiation on a horizontal surface. Two types of correlation tests were used [1]: the first correlates the ratio of diffuse-to-global solar radiation with the “clearness index” K_T; and the second correlates the ratio of diffuse-to-global solar radiation with the fractional sunshine.

Therefore, the selected models for discussion are compared and tested for their applicability to one location in die eastern Mediterranean basin in general, on the basis of statistical error tests. A comparative study of the models shows that Page's model [3], based on the first type of correlations and Hay's one [13] based on the second type of correlations, are equally accurate for the greater Cypriote environment. Finally, two statistical equations are proposed for estimating diffuse radiation for solar energy applications in the greater environment of Cyprus.     

SIMULATION OF BROAD-BAND AND SPECTRAL SOLAR ULTRAVIOLET RADIATION

Daily broad-band and spectral measurements of solar ultraviolet radiation reaching the ground at Athens, Greece (38^°N, 24^°E) during 1989-1993 in conjunction with daily total ozone measurements deduced from satellite and ground-based instrumentation were used to investigate their association. Furthermore, employing a new parametric model, the spectral and broad-band solar ultraviolet radiation for die period 1979-1993 were calculated considering the total ozone values, derived from both the satellite Nimbus-7, and the ground-based Dobson spectrophotometer.     

影响地面太阳辐射及其谱分布的因子分析

针对目前全球变暗(明)的热点问题,利用一个高光谱分辨率的辐射传输模式,计算了全球42种大气下到达地面的太阳辐射通量及其在近红外、可见和紫外各光谱区间的比例,详细分析了大气内部因子(水汽和臭氧、云和气溶胶等)以及外部因子(太阳天顶角和地表反照率)对它们的影响.结果表明:中低云对地面太阳辐射通量及其谱分布有很大影响,高云的影响很小.水汽和臭氧的敏感性试验表明,水汽对地面近红外辐射的影响较大,而臭氧对可见和紫外辐射的影响较大.气溶胶对地面太阳辐射的影响仅次于大气的吸收作用,是不容忽视的.此外,太阳天顶角和地表反照率都会对地面太阳辐射通量及其谱分布产生重要影响.     

漠河日食期间太阳分光辐射的观测及分析

通过对漠河地区１９９７年３月９日日食过程太阳分光辐射和总辐射观测资料的分析，表明在日食过程中，紫外辐射、可见光辐射、红外辐射与总辐射的变化规律基本上一致，紫外辐射、可见光辐射、红外辐射与总辐射辐照度的亏损以及亏损的百分率都随着食分的增大而增加，至食甚时达到最大。日食过程中，紫外辐射、可见光辐射、红外辐射和总辐射能量亏损值分别为０．０９、０．５５、０．７２、１．２８ＭＪ／ｍ２。日食过程中，紫外辐射、可见光辐射、红外辐射与总辐射之间仍存在很好的相关关系。     

透明蜂窝结构太阳辐射透过率的简化分析

对透明蜂窝结构太阳辐射透过率进行理论分析，提出一个适用于工程应用的近似公式，该方法忽略了对透过率贡献极小的透明蜂窝材料的散射，漫反射和漫透射，认为进入蜂窝单元底部的太阳辐射由三部分组成：１）经壁面的多次透射，２）经本单元壁面多次反射，３）经相邻单元的多次透射与反射，其中第一部分是主要的，据此，可导出横截面为四边形的蜂窝结构的透过率随太阳辐射入射角变化的近似公式，并由实验结果得到验证。     

夏季庭院对太阳辐射热的遮挡作用

在夏季，由于庭院的遮挡作用，东西各墙内表面只依次得到一定时间的太阳直射照射。该文推导了遮阳系数，并通过实验测试和计算机模拟，证明了庭院厦房和廊檐对太阳辐射的遮挡和窄长形态是造成庭院夏季凉爽的主要原因。     

太阳日总辐射量的Box-Jenkins模型

基于天文辐射和日照率数据,采用系统辨识的方法建立了模拟太阳日总辐射量的BJ(Box-Jenkins)模型。该模型与传统的ngstrm的日总辐射量的计算公式相比,模拟和预测效果更好。     

高空飞艇薄膜太阳电池内辐射量计算研究

修正了任一方向的平面内太阳辐射计算模型,使之适用于编程计算各种倾角和方位角平面上的太阳辐射。在曲面上进行网格划分,生成若干个小平面,推导出平面法向量与倾角和方位角之间的关系式,逐个计算每个小平面上太阳辐射量,叠加后近似代替整个曲面上的太阳辐射量。运用此方法计算了高空飞艇的薄膜太阳电池上辐射量,并与此薄膜太阳电池在水平投影面内辐射量计算结果进行比较。结果表明,用水平投影面内辐射量代替薄膜太阳电池内辐射量有很大的偏差。因此,在高空飞艇能源系统性能详细分析阶段需要使用曲面内太阳辐射量计算模型,为随后的光电转换与能源系统计算提供准确的太阳辐射数据。     

中国不同气候区日总太阳辐射计算模型适用性分析及通用计算模型优化

利用中国5个气候区96个气象台站的1981—2010年的日值气象数据,对比分析12个基于日照百分率和12个基于温度的日总太阳辐射计算模型在不同气候区的适用性。采用判定系数（R²）、均方根误差（RMSE）、平均绝对误差（MABE）、平均误差（MBE）和全局性能系数（GPI）5个评价指标,确定各气候区最适宜的模型形式。以该模型为基准,建立适用于中国不同气候区的基于日照百分率和基于温度的日总太阳辐射通用计算模型。结果表明,三次方形式的基于日照百分率和基于日较差-平均温度的模型在各气候区计算精度均最高;以该模型为基础,建立适用于中国不同气候区的基于日照百分率和基于温度的日总太阳辐射通用计算模型,其平均R²分别为0.91和0.68。     

北京地区的太阳辐射分析

根据北京市1958年-2000年的太阳辐射和日照时间的日值数据资料,对北京市的年太阳辐射历年平均 值进行了计算,分析了北京市太阳辐射量的长期变化;研究了太阳总辐射和日照时间之间的关系以及散射辐射 与总辐射之间的关系,分别得到了估算太阳总辐射和散射辐射的经验公式,研究中对所得到的经验公式进行了 误差统计,结果表明能满足工程应用的要求。     

不同辐射模型对太阳能烟囱数值模拟影响研究

以太阳能烟囱发电（SCPP）系统为研究对象,比较定热流密度、离散纵坐标（DO）辐射模型、表面对表面（S2S）辐射模型对SCPP温度、速度等性能模拟结果,将3种模型模拟结果与试验数据对比,选择更合适的辐射模型应用于SCPP数值模拟。结果表明,S2S辐射模型集热棚出口流体最大速度比定热流密度和DO辐射模型分别高0.13、0.36 m/s;S2S辐射模型沿烟囱入口流体最大湍流黏度比定热流密度和DO辐射模型分别高16.87%、8.44%;定热流密度、DO辐射模型、S2S辐射模型沿集热棚半径流体温度与试验结果的误差分别为3.09%、0.98%、10.14%。DO辐射模型更适合SCPP系统的数值模拟计算。     

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。     

新型遮阳系统对太阳散射辐射的遮阳效果研究

通过搭建室外太阳散射辐射得热量的测量装置,对透过遮阳系统进入室内的太阳散射辐射得热量进行了试验研究,并通过建立理论模型对测试结果进行了验证分析,结果表明:该实验装置对透过遮阳系统的太阳散射辐射得热量的测试是可行的,同时通过试验得到了该遮阳系统对太阳散射辐射的遮阳效果。     

A级太阳模拟器的光谱校正

提出一种太阳模拟器光谱校正滤光膜的设计方法:通常的太阳模拟器利用高压脉冲氙灯模拟太阳光,但脉冲氙灯的线谱较强.该文用Macleod薄膜设计软件对所需膜系进行理论设计与分析,给出理想膜系的理论滤光结果,并进行实际镀制,用八棱柱管代替圆柱管做基片以降低成本,实测结果表明模拟效果很好,达到A级太阳模拟器标准.     

太阳辐射逐时模型的建立

讨论了性确定性与模型与随机模型联合使用方法，建立了太阳总辐射ＡＲＩＭＡ逐时模型，该模型可用于模拟逐时太阳辐射，提供建筑能耗分析用的逐时太阳辐射参数，还可用于预报，控制等。     

DIFFUSE AND GLOBAL SOLAR RADIATION CORRELATIONS FOR JORDAN

Widely used correlations, for estimating both the monthly average global and diffuse radiations incident on a horizontal surface, have been statistically compared to recommend ones that best fit the measured radiation data in Jordan

The recommended correlations were further modified, by estimating the various coefficients of these correlations based on Jordanian data, to increase their accuracy in predicting both the global and diffuse radiation in Jordan. Finally a good agreement was obtained between the measured radiation data and the predicted data using the modified correlations.     

天气类型对逐时太阳总辐射模型适应性的影响

将分解模型（decomposition model）按照输入参数、构造方法及特性分为3类,选择拉萨、西安、上海2016年辐射观测值作为实验数据,引入精确度分值（accuracy score, AS）作为模型适应性评判标准,研究晴、多云、阴3种天气类型下分解模型适应性规律以及针对不同天气类型适应模型形式。结果表明天气类型对模型的适应性有显著影响,即由晴到阴模型整体适应性呈下降趋势;当天气特别晴朗时第Ⅱ类模型适应性明显优于其他两类模型,而对于其他天气类型第Ⅰ类的C.P.R模型适应性最好。利用天气类型适应模型,3个地区全年逐时总辐射误差平均可减小3%,平均绝对误差百分率（PMAE）在20%~25%之间,均方根误差百分率（PRMSE）在26%~32%之间。可见利用天气适应模型能够有效减小估算误差,逐时总辐射数据精度能够满足建筑节能设计需求。     

太阳紫外线辐射预测计算模型研究

地表紫外辐射强度计算的准确与否,直接关系到紫外辐射指数（UVI）预报的准确性。其计算方法受到气象部门的特别重视,采用简化大气辐射计算模式,离散坐标（DISORT,discrete-coordinate-method)辐射传输算法、气候学经验模式及观测的方法研究了南京地区紫外辐射量的变化。计算与观测的比较显示,简化模式、DISORT及气候学方法的计算值与观测结果具有较好的一致性。表明三种模型都具有一定的可靠性。     

基于斜面辐射组合计算模型的光伏阵列最佳倾角研究

基于2019年3月—2020年2月白银和敦煌光伏电站的实际观测数据,建立4种斜面辐射组合计算模型,在对模型预测精度检验的基础上,分析了电站当地不同倾角倾斜面辐射量的变化特征以及不同时段发电量与倾角大小之间的关系,同时提出3种最佳倾角选取方案并对输出的年总发电量进行对比,结果表明：1）4种组合模型预测效果均较为理想,白银电站4种组合模型各月平均RRMSE均低于8%,敦煌均低于9%。2）斜面总辐射与直接辐射9月之前随倾角增大呈现出递减趋势,大致表现为0°≈15°>30°>45°>60°>90°;9月之后则相反,表现为60°>45°>30°>15°>0°。散射辐射9月之前随倾角增大而减小,之后各倾角散射辐射差距不大,反射辐射始终随倾角增大而增大。各倾角直接辐射占总辐射比例最大,散射辐射次之,反射辐射最小;3）4种模型计算的最佳倾角较为接近,白银和敦煌年最佳倾角约为35°和38°,月最佳倾角变化曲线呈余弦型,白银和敦煌变化范围分别为4°~64°和6°~66°,白银夏、冬半年的最佳倾角分别约为16°和56°,敦煌分别约为19°和58°;4）为得到最大年输出总电量,建议电站选取方案Ⅱ每月调整阵列倾角,年总发电量较方案Ⅰ白银和敦煌可提高约5.3%和5.0%,条件不具备时可按方案Ⅲ每年至少调整2次阵列倾角,年总发电量较方案Ⅰ可增加约4.6%和4.1%。