ВОПРОСЫ ТЕОРИИ. И ИННОВАЦИОННЫХ РЕШЕНИЙ. ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ. ГЕЛИОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ

Оптимизация способов представления расчетных значений интенсивности солнечной радиации территорий региона

При обработке ежемесячных и годовых значений ин­тенсивности суммарной солнечной радиации 40-ка ме­теорологических станций использованы известные корреляционные связи между суммарной радиацией, про­должительностью солнечного сияния и облачностью [13]. Результаты расчетов, выполненные для всех городов и ад­
министративных центров Краснодарского края и республи­ки Адыгея [17,18], приведены в табл. 3.15. Полученные дан­ные могут быть использованы для технико-экономических расчетов целесообразности сооружения гелиоустановок, а также для их проектирования.

В справочниках и компьютерных базах данных для ряда населенных пунктов приведены только значения интенсивности суммарной солнечной радиации без выде­ления ее составляющих: прямой и рассеянной, значения которых необходимы для проектирования гелиоустановок. Среднемесячный приход суммарной солнечной радиации на наклонную поверхность южной ориентации определя­ется по формуле [20]:

НТ=ЁН’

где Н — среднемесячный дневной приход суммарной сол­нечной радиации на горизонтальную поверхность; R - от­ношение среднемесячных дневных приходов суммарной солнечной радиации на наклонную и горизонтальную поверхности.

= Hd 1 + cosS 1-cosS

Rh +^=-------------- - i-p-----------

H 2 2 где Hd - среднемесячный дневной приход рассеянной ра­диации на горизонтальную поверхность; Rb - отношение среднемесячных приходов прямой радиации на наклонную и горизонтальную поверхности; р - отражательная способ­ность земли; S - угол наклона коллектора к горизонту.

Отношение рассеянной радиации к суммарной солнеч­ной Hd/H определяется показателем облачности

где Н0- среднемесячный дневной приход солнечной ра­диации на горизонтальную поверхность за пределами атмосферы.

С. Клейн предложил следующее уравнение [20]:

^- = 1,390-4,027^г +5,531^ -3,108^ для 0,3<.йГг <0,77.

В результате обработки данных 34-х метеостанций, с учетом солнечной постоянной ло=1367 Вт/м2, авторами статьи [22] предложено выражение:

^- = 1,191-1,783^ +0,862Ц -0,324Щ. (3.1)

для 0,15 <КТ <0,80 .

Для широт менее 50° рекомендуется формула

^- = 0,958-0,982Хг, для 0,3^г^0,6. (3.2)

Н

При обработке результатов наблюдений солнечной ра­диации в 1977-1990 гг. в г. Краснодар были выполнены ис­следования составляющих солнечной радиации.

Для условий Краснодара Кт равно:

При определении Hd/H по формуле (3.2) получены сле­дующие значения:

Соотношение между диффузной и суммарной солнеч­ной радиацией согласно [24] определено из соотношений:

Hd/H =0,791- 0,635 (n/N), (3.3)

Hd/H = 0,992 - 1,602 (n/N) - 0,778 (n/Nf, (3.4)

где N - максимально возможное среднемесячное количе­ство часов солнечного сияния (среднемесячная продолжи­тельность светового дня), ч ;п - среднемесячное количество часов солнечного сияния за день, ч.

Для сопоставления результатов расчетов с данными на­блюдений использована оценка среднего арифметического отклонения:

где Хрі, Хні — соответственно расчетное значение и результат наблюдения искомой величины X в і-м меся­це; т - количество наблюдений.

При сопоставлении результатов со статистическими данными наблюдений в г. Геленджик получены следую­щие значения отклонения:

Таким образом, для оценки составляющих солнечной радиации предпочтительно пользоваться формулой (3.3), которая дает наименьшее среднее арифметическое откло­нение при сопоставлении со статистическими данными. С учетом полученных результатов для 54 городов и насе­ленных пунктов Краснодарского края и республики Ады­гея были рассчитаны значения интенсивности прямой и рассеянной радиации на горизонтальную поверхность (табл. 3.17), которые необходимы для проектирования гелиоустановок.

Анализ значений интенсивности суммарной, прямой и рассеянной солнечной радиации (см. табл. 3.15, 3.17) го­родов и населенных пунктов региона площадью 83,3 тыс. км2 позволил выделить на данной территории две зоны, в пределах каждой из которых значения солнечной радиа­ции различаются не более, чем на 10 %, что сопоставимо с погрешностями измерений (рис. 3.14).

Рис. 3.14.

Районирование территории Краснодарского края по значениям годовой интенсивности суммарной радиации на горизонтальной поверхности

Для первой зоны, включающей побережье Черного и Азовского морей и равнинную часть края, пунктом - пред ставите л ем определен г. Геленджик, для которого обработан материал 15-летних наблюдений солнечной радиации. Для второй зоны, охватывающей предгорье, горы края и Адыгеи пунктом-представителем является
г. Краснодар, для которого имеются результаты 14-летних измерений солнечной радиации.