太阳能支架它的太阳高度角就是90°

发布者:无锡市建城冷弯型钢有限公司 发布时间:2020-09-15 02:45:44 点击次数:288 关闭

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  专业上讲,太阳高度角是指某地太阳光线与通过该地与地心相连的地表切面的夹角。当太阳高度角为90°时,太阳辐射强度;太阳斜射地面程度越大(即太阳高度角越小),太阳辐射强度就越小。

  我们用h来表示这个角度,它在数值上等于太阳在地球地平坐标系中的地平高度。

  太阳高度角随着地方时和太阳的赤纬的变化而变化。太阳赤纬(与太阳直射点纬度相等)以δ表示,观测地地理纬度用φ表示(太阳赤纬与地理纬度都是北纬为正,南纬为负),地方时(时角)以t表示,有太阳高度角的计算公式:

  sin h= sin φ sin δ+cos φ cosδ cos t

  日升日落,同一地点一天内太阳高度角是不断变化的。时角是以正午12点为0度开始算,每一小时为15度。即14点和10点分别为30度和-30度。日出日落时角度都为0,正午时太阳高度角(90°),时角为0,以上的公式可以简化为:

  二者合并,因为无论是(φ-δ)还是(δ-φ),都是为了求当地纬度与太阳直射纬度之差,不会是负的,因此都等于它的值,所以正午太阳高度角计算公式:

  还是举个例子来推导,假设春分日(秋分日也可,太阳直射点在赤道)某时刻太阳直射(0°,120°E)这一点,120°E经线上各点都是正午。

  对于(0°,120°E)这点来说,它离太阳直射点的纬度距离是0°,它的太阳高度角就是90°。

  此时,这一点的太阳高度角为89°(根据上面的公式h=90°-φ-δ)。

  (1°S,120°E)与太阳直射点的纬度差也是1°.因此,当地的太阳高度角也是89°.

  由于太阳赤纬角在周年运动中任何时刻的具体值都是严格已知的,所以它(ED)也可

  ED=0.3723+23.2567sinθ+0.1149sin2θ-0.1712sin3θ-0.758cosθ+0.3656cos

  式中N为积日,所谓积日,就是日期在年内的顺序号,例如,1月1日其积日为1,平年12月31日的积日为365,闰年则为366,等等。

  N0=79.6764+0.2422×(年份-1985)-INT〔(年份-1985)/4〕

  1、纬度变化规律:由太阳直射点所在经纬度向南北两侧递减。太阳直射点的纬度相差一度,正午太阳高度角就减小一度。(推论:已知某一正午太阳高度角,一般有两条纬线等于此度数。)

  例如:太阳直射20°N,这天全球正午太阳高度角就从20°N向南北两侧逐渐递减,19°N的正午太阳高度角就等于89°。

  即19°N的正午太阳高度=90°-(太阳直射点-该地纬度)=90°-(20°-19°)=89°

  2、季节变化规律:太阳直射点移来时渐增,移去时渐减(太阳直射点相对某地所在纬线日(夏至日)这段时间,正午太阳高度角渐增,6月22日(夏至日)至12月22日(冬至日)这段时间,正午太阳高度角渐减。

  3.直射线速度变化规律:当太阳从赤道向南北回归线运动时,直射的纬度变化呈减速运动,从两回归线运动至赤道逐渐做加速运动。

  1.整个南/北半球,正午太阳高度角能同时达全年小值(该半球的冬至日),但不能同时达全年值;

  2.南北回归线之间的地区,太阳直射时达全年值,而非该半球的夏至日;

  3.南北回归线上一年一次值(该半球的夏至日)和小值(该半球的冬至日);南北回归线之间的地区一年两次值(太阳直射时)、一次小值(该半球的冬至日),但赤道一年各两次;

  4.回归线以外的地区,一年各一次值(该半球的夏至日)和小值(该半球的冬至日)。

  2015年9月11日开始的全国大学生数学建模竞赛中,其中本科组A题太阳影子定位涉及到了此概念。

  2016年5月18日开始的东南大学本科生数学建模竞赛中,其中B题的太阳影子定位涉及到了此概念。

  2016年8月18日开始的青岛科技大学数学建模培训中,其中第五题的太阳影子定位涉及到了此概念。
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