Основные публикации по солнечной энергии

Излучение небосвода

Чтобы оценить эффективность солнечных коллекторов, необходи­мо рассчитать теплообмен излучением между поверхностью и небос­водом. Небосвод можно рассматривать как черное тело при некоторой эффективной температуре, так что результирующее излучение меж - ДУ обращенной к небу плоской поверхностью и небосводом описывает­ся уравнением (4.8.5). Тогда поток результирующего излучения, па­
дающий на поверхность, имеющую степень черноты е и температуру Т, определяется из уравнения

<?-'Ла(Гн‘ебосв -П - («-I)

Эффективная температура небосвода в уравнении (4.9.1) учиты­вает неоднородность температуры атмосферы и свойство атмосферы излучать только в определенных диапазонах длин волн. Атмосфера по существу прозрачна в области длин волн 8 — 14 мкм, а вне этого "окна" атмосфера излучает в полосах, занимающих большую часть инфракрасной области спектра. Для ясного небосвода было предло­жено несколько зависимостей между Тцебосв и Другими измеряемы­ми метеорологическими параметрами. Брант [3] и Блисс [2] связывв - ют эффективную температуру небосвода с содержанием водяного па­ра в воздухе и (или) с температурой воздуха. Суинбенк[18] предло­жил простое соотношение между температурой небосвода и местной температурой воздуха

^небосв “ 0,0552 УВ0зд , (4.9.2)

где обе температуры, Тне§осв и Т'возд» выражены в градусах Кель­вина. У ил лер [21] использует еще более простое выражение, вычитая из величины температуры воздуха 6°С:

^небосв = Т'возд — 6 . (4.9.3)

Когда температура воздуха равна 308 К, уравнения (4.9.2) и

(4.9.3) дают одинаковые результаты. По-видимому, это соответству­ет летним условиям, а для зимних режимов работы, вероятно, следу­ет в предложенном Уиллером соотношении вычитать не 6°С, а ^20°С.

Не совсем ясно, какое из выражений надо использовать. Ни од­но из них не учитывает влияние облаков и земли, если коллектор нак­лонен и его поле зрения захватывает землю. По-видимому, с учетом влияния облаков и земли увеличится эффективная температура небос­вода по сравнению с температурой ясного небосвода. К счастью, ока­зывается, что в любом случае почти безразлично, какое выражение использовано при оценке характеристик коллектора (см. разд. 7.4).