ВИЗНАЧЕННЯ ОПТИМАЛЬНОГО КУТА НАХИЛУ ПЛОСКОГО СОНЯЧНОГО КОЛЕКТОРУ ЗАЛЕЖНО ВІД ЙОГО ОРІЄНТАЦІЇ ТА ВІРОГІДНОСТІ СОНЯЧНОГО СЯЯННЯ

Анотація

Розроблено спосіб визначення оптимального кута нахилу плоского сонячного колектору до площини горизонту залежно від його орієнтації та вірогідності сонячного сяяння в районі будівництва.

Наведено криві максимальної (астрономічної) і статистичної тривалості сонячного сяяння в годинах для міста Сарни Рівненської області залежно від номера дня року, а також – крива вірогідності сонячного сяяння залежно від дня року, яка обчислювалась як  відношення статистичної тривалості сонячного сяяння  до максимальної.

Статистична тривалість  сонячного сяяння бралася за даними спостережень актинометричної станції в місті Сарни, а максимальна розраховувалась в розробленій авторами програмі.

Також наведено поверхню надходження сонячної  радіації на один метр квадратний залежно від орієнтації та кута нахилу площини сонячного колектору до площини горизонту, форма якої хоча і дає наочне уявлення про цю залежність, проте є незручною у практичному користуванні.

Сама поверхня сформована з кривих залежності  надходження енергії на один метр квадратний площини колектору від кута його нахилу до площини горизонту, розрахованих для десяти орієнтацій колектору: від орієнтації на південь  до орієнтації на схід (через десять градусів).

 Всі криві мають один максимум, що дало змогу побудувати криву залежності оптимального кута нахилу колектору до площини горизонту від його орієнтації.

Для порівняння наведено аналогічну криву, але побудовану без урахування імовірності сонячного сяяння, яка ілюструє суттєву залежність оптимального кута нахилу від імовірності сонячного сяяння (оптимальними будуть значно більші кути нахилу).

Спосіб можна використати (за наявності статистичних даних для  району будівництва) і для інших періодів року, наприклад, весна-літо-осінь, зважаючи на те, що в певних районах будівництва може тривалий час лежати сніг на площинах колекторів. Інші періоди року можуть бути використані також з міркувань, які на мають відношення до кліматичних умов, а пов’язані, наприклад, з графіком споживання електроенергії.

         Ключові слова: плоский сонячний колектор, астрономічна і статистична тривалість інсоляції, вірогідність сонячного сяяння, оптимальний кут нахилу, інтегральний коефіцієнт прозорості атмосфери, розрахунковий період, орієнтація сонячного колектору, маса атмосфери.