ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНОГО УГЛА НАКЛОНА ПЛОСКОГО СОЛНЕЧНОГО КОЛЛЕКТОРА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ЕГО ОРИЕНТАЦИИ И ВЕРОЯТНОСТИ СОЛНЕЧНОГО СИЯНИЯ

Аннотация

Разработан способ определения оптимального угла наклона плоского солнечного коллектора к плоскости горизонта в зависимости от его ориентации и вероятности солнечного сияния в районе строительства.

 Приведены кривые максимальной (астрономической) и статистической длительности солнечного сияния в часах для города Сарны Ровенской области в зависимости от номера дня года, а также – кривая вероятности солнечного сияния в зависимости от дня года, которая вычислялась как отношение статистической длительности солнечного сияния к максимальной.

Статистическая длительность солнечного сияния бралась по данным наблюдений актинометрической станции в городе Сарны, а максимальная рассчитывалась в разработанной авторами программе. Также приведена   поверхность поступления солнечной радиации на один метр квадратный в зависимости от ориентации и угла наклона плоскости солнечного коллектора к плоскости горизонта, форма которой хотя и дает наглядное представление об этой зависимости, однако является неудобной в практическом пользовании.

 Сама поверхность сформирована из кривых зависимости поступления энергии на один метр квадратный плоскости коллектора от угла его наклона к плоскости горизонта, рассчитанных для десяти ориентаций коллектора: от ориентации на юг к ориентации на восток (через десять градусов). 

Все кривые имеют один максимум, что дало возможность построить кривую зависимости оптимального угла наклона коллектора к плоскости горизонта от его ориентации.

 Для сравнения приведена аналогичная кривая, но построенная без учета вероятности солнечного сияния, которая иллюстрирует существенную зависимость оптимального угла наклона от вероятности солнечного сияния (оптимальными будут значительно большие углов наклона).

 Способ можно использовать (при наличии статистических данных для района строительства) и для других периодов года, например, весна-лето-осень, с учетом того, что в определенных районах строительства может длительное время лежать снег на плоскостях коллекторов. Другие периоды года могут быть использованы также из соображений, не имеющих отношения к климатическим условиям, а связанные, например, с графиком потребления электроэнергии

Ключевые слова: плоский солнечный коллектор, астрономическая и статистическая длительность инсоляции, вероятность солнечного сияния, оптимальный угол наклона, интегральный коэффициент прозрачности атмосферы, расчетный период, ориентация солнечного коллектора, масса атмосферы.