太阳高度角随着地方时和太阳的赤纬的变化而变化。
阴影会影响太阳能电池板吗?
肯定是的!
太阳的高度角随当地时间和太阳赤纬而变化。
设计最佳的太阳能阵列间距,以防止太阳能电池板被遮蔽,从而最大限度地提高太阳能光伏电站太阳能电池板的输出功率。
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,
正午时太阳高度角最大(90°),时角为0,以上的公式可以简化为:
sin h=sin φ sin δ+cos φ cos δ
由两角和与差的三角函数公式,可得
sin h=cos(φ-δ)
因此,
对于太阳位于天顶以北的地区而言,h=90°-(φ-δ);
对于太阳位于天顶以南的地区而言,h=90°-(δ-φ);
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,因此都等于它的绝对值,所以正午太阳高度角计算公式:
h=90°-|φ-δ|
高度角在正午的时候达到最大,高度角最大90,直射点是高度角为90度的地方,直射点在南回归线和北回归线之间移动。高度角和纬度有关系,和时角(一天中不同的时间)也有关系。要求某地的高度角,要知道直射点的纬度(也就是太阳赤纬),要知道测量地的纬度,就可以算出当地的正午的高度角,以及各个时间段的高度角。
高度角得知后,计算阵列间距就很简单了,如下图所示。
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