ВИЗНАЧЕННЯ ОПТИМАЛЬНИХ КУТІВ НАХИЛУ ПЛОСКОГО СОНЯЧНОГО КОЛЕКТОРУ ЗА УМОВИ ПОСЕЗОННОЇ ЗМІНИ КУТІВ НАХИЛУ

Анотація

Розроблено спосіб визначення оптимальних кутів нахилу плоского сонячного колектору південної орієнтації до площини горизонту за умови посезонної (зима, весна, літо, осінь) зміни кута нахилу, зважаючи на  вірогідності сонячного сяяння в районі будівництва.

Для кожного сезону року наведено криві залежності енергії, що потрапляє на 1 м кв. площини колектору південної орієнтації для міста Сарни, від кута нахилу колектору до площини горизонту в градусах, зважаючи на вірогідність сонячного сяяння. Також всі чотири криві зведено на одному рисунку, що дозволяє їх зручно зіставляти.   

Статистична тривалість  сонячного сяяння бралася за даними спостережень актинометричної станції в місті Сарни, представленими у вигляді поліному четвертої степені залежно від номера дня року, а максимальна розраховувалась в розробленій авторами програмі як сонячний час від сходу до заходу сонця в даний день року.

Відношення статистичної тривалості сонячного сяяння до максимальної (астрономічної) трактувалось як вірогідність сонячного сяяння в даний день року. Звісно, таке трактування є досить наближеним, оскільки насправді треба було б брати відношення статистичної тривалості сонячного сяяння над площиною колектора до максимальної (астрономічної) тривалості сонячного сяяння над площиною колектору. Та необхідних даних стосовно статистичної тривалості наразі немає.

Всі криві залежності енергії, що потрапляє на 1 м кв. площини колектору південної орієнтації, мають один добре виражений  максимум, що дало змогу визначити його для кожного сезону, попередньо проінтерполювавши значення параболічними сплайнами, і, таким чином, визначити оптимальний кут нахилу колектора для даного сезону. 

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 не мають відношення до кліматичних умов, а пов’язаних, наприклад, з графіком споживання електроенергії.

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