Основные публикации по солнечной энергии

СОЛНЕЧНАЯ РАДИАЦИЯ. ИЗМЕРЕНИЯ, ДАННЫЕ И РАСЧЕТ

На практике для предсказания уровня солнечной радиации в на­земных условиях обычно не прибегают к расчету ослабления внеат­мосферной радиации, поскольку для этого требуется труднодоступ­ная метеорологическая информация. Вместо этого при проектирова­вши солнечных установок либо используют данные измерений солнечной радиации, полученные в предполагаемом месте эксплуатации установ - рі или в подобной местности, либо оценивают величину солнечной ра­диации на основе соответствующих метеорологических данных. В этой |рлаве рассматриваются методы измерения солнечной радиации, об­суждается специфика данных, которыми мы располагаем, а также Методы обработки этих данных, позволяющие представить их в виде, Удобном для практических расчетов процессов преобразования сол­нечной энергии.

I При практическом использовании данных измерения солнечной радиации применяется несколько подходов, каждый из которых обла­дает определенной степенью приближения. Одним из них является З^зреднение уровня солнечного излучения, например за месяц, позво­ляющее оценить среднюю эффективность процесса. Некорректность (такого подхода связана с тем, что эффективность многих процессов § солнечных установках нелинейно зависит от солнечной радиации и Шэтому использование средних значений в этих случаях может при­расти к серьезным ошибкам.

Второй подход состоит в использовании ранее полученных часо - IX или суточных результатов измерений солнечной радиации в дан - I местности для оценки ожидаемой эффективности процесса. Этот, являющийся основным подходом при моделировании процессов, Дет более подробно описан в следующих главах.

Третий подход заключается в обработке данных измерений сол - Шчной радиации с помошью статистических методов для представле­нии их в более удобном виде и в использовании результирующих в ре­менных распределений для предсказания эффективности проце са преобразования энергии[4].

3.1. Определения

На фиг. 3.1.1 схематически показаны основные потоки излучения на поверхности, находящейся на Земле или близко к ней; эти потоки играют важную роль в солнечных тепловых процессах,

В связи с этим радиация рассматривается в двух спектральных диапазонах:

1. Солнечная, или коротковолновая, радиация. Излучение, исхо­дящее непосредственно от Солнца при температуре источника 5762 К в интервале длин волн 0,3 — 3 мкм.

2. Длинноволновая радиация. Излучение, исходящее от источни­ка с температурой, близкой к нормальной температуре окружающей среды, и охватывающее все длины волн более 3 мкм.

Фиг. 3.1.1. Основные потоки радиации, оказывающие влияние на теп­ловые процессы в солнечных установках.

Прямыми стрелками указана коротковолновая солнечная радиация, извилистыми — длинноволновая радиация; а — прямая солнечная ра­диация; б - рассеянная солнечная радиация; в — отраженная солнеч­ная радиация; г - длинноволновая радиация небосвода; д — отражен­ная длинноволновая радиация небосвода; е — длинноволновая радиа­ция поверхности.

В литературе, посвященной вопросам метеорологии, где описы - !тся радиационная аппаратура и приводятся результаты измерений, речаются некоторые названия, имеющие отношение к практике ин - іера-ге лиотехника :

1» Пиргелиометр — прибор, использующий визированный датчик м измерения потока солнечной радиации, исходящей от небольшого Икттка небосвода, включающего Солнце, при нормальном падении прямой радиации),

2. Пиранометр — прибор, для измерения интегральной полусфе - »ческой солнечной (прямой и рассеянной) радиации, облучающей, как ь*ило, горизонтальную поверхность. Защищенный от прямой радиа - р затеняющим экраном прибор измеряет поток рассеянной радиации.

3. Международная пиргеяиометрическал шкаца (1956). В течение £>гих лет использовались два стандартных эталонных пиргеЛиомет - |;.(Аббота, или смитсонианский, пиргелиометр и пиргелиометр Анг-

і). Шкалы этих приборов не совпадали, и в 1956 г. была уста - ia новая "Международная пиргелиометрическая шкала 1956 г.", внесла поправки к результатам измерений, полученным на им из этих приборов (- 2,0% по смитсонианской шкале и +1,5% шкале Ангстрема), Все приборы, выпускаемые промышленностью 166 г., калибруются в соответствии с новой шкалой. Описание пир - іметрическйх шкал приведено в работе [18].

•'.Кроме указанных, можно встретить такие названия приборов, ’соляриметр" и "актинометр". Эти приборы можно отнести по к пиранометрам.