ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНЫХ УГЛОВ НАКЛОНА ПЛОСКОГО СОЛНЕЧНОГО КОЛЛЕКТОРА ПРИ УСЛОВИИ ПОСЕЗОННОГО ИЗМЕНЕНИЯ УГЛА НАКЛОНА

Аннотация

Разработан способ определения оптимальных углов наклона плоского солнечного коллектора южной ориентации к плоскости горизонта при условии посезонного (зима, весна, лето, осень) изменения угла наклона, с учетом вероятности солнечного сияния в районе строительства. Для каждого сезона года приведены кривые зависимости энергии, поступающей на 1 м кв. плоскости коллектора южной ориентации для города Сарны, от угла наклона коллектора к плоскости горизонта в градусах, с учетом вероятности солнечного сияния. Также все четыре кривые сведены на один рисунок, что позволяет удобно их сопоставлять.  Статистическая продолжительность солнечного сияния бралась по данным наблюдений актинометрической станции в городе Сарны, представленными в виде полинома четвертой степени в зависимости от номера дня года, а максимальная рассчитывалась в разработанной авторами программе как солнечное время от восхода до захода солнца в данный день года.

Отношение  статистической продолжительности солнечного сияния к максимальной (астрономической) трактовалось как вероятность солнечного сияния в данный день года. Конечно, такая трактовка довольно приближенная, поскольку на самом деле нужно было бы брать отношение статистической продолжительности солнечного сияния над плоскостью коллектора к максимальной (астрономической) продолжительности солнечного сияния над плоскостью коллектора. Но данных относительно статистической продолжительности сейчас нет.

Все кривые зависимости энергии, поступающей на 1 м кв. плоскости коллектора южной ориентации, имеют один хорошо выраженный максимум, что позволило определить его для каждого сезона, предварительно проинтерполировав значения параболическими сплайнами, и, таким образом, определить оптимальный угол наклона коллектора для данного сезона. 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 связанных, например, с графиком потребления электроэнергии

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