太陽輻射量是太陽能利用系統(tǒng)設(shè)計中最重要的數(shù)據(jù)。對于沒有實測輻射數(shù)據(jù)的地方,一是根據(jù)鄰近地區(qū)的實測值用插值法推算;二是用相對容易測量的太陽持續(xù)時間(日照百分率)或云量等數(shù)據(jù)推算。有氣象臺站的地方,通常是測量水平面上的總輻射,然后將它分解為相應(yīng)的直射輻射和散射輻射,最后轉(zhuǎn)換到處于不同方位的集熱器上去。
根據(jù)給出標準晴空大氣透明度的計算模型,用它求出晴天時水平面上的輻照度。
Gc,n,b=Go,nτb
式中,τb為晴天,直射輻射的大氣透明度; Go,n為大氣層外、垂直于輻射方向上的太陽輻照度。
水平面上的直射輻照度為:
水平面上的直射輻照度為:
Gc, b= Go,nτbcosθz
一小時內(nèi),水平面上直射輻射量為:
Ic, b = Io,nτbcosθz=3600 Gc, b
相對應(yīng)的散射輻射部分計算式為:
Gc, d=Go,nτdcosθz
Ic, d= Io,nτbcosθz=3600 Gc, d
Ic, d= Io,nτbcosθz=3600 Gc, d
一小時內(nèi),水平面上的總輻射量為:
Ic=Ic,b+I.c,d
把全天各個小時的量加起來,就是晴天水平面上的總輻照量Hc,大氣透明度無論是τb還是τd都是大氣質(zhì)量(m=1/cosθz)的函數(shù),而天頂角θz隨時間不斷變化。考慮到計算精度,把時段取為一小時,并以該小時中點所對應(yīng)的時角ω來計算有關(guān)的量。