太陽能殺蟲燈的太陽能板安裝最佳傾角

在太陽能殺蟲燈工程設(shè)計(jì)中，不同地區(qū)最佳傾角的選擇是一個(gè)重要的技術(shù)問題。在太陽能熱利用系統(tǒng)中，一般要求太陽能板全年接受到的太陽輻射總量最大;在并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)中，一般要求太陽能電池的全年發(fā)電量最大，其大小受到太陽輻射強(qiáng)度、光伏電池特性等因素影響，而獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)還受到負(fù)載、蓄電池等其他因素的影響。所以，同一緯度太陽能殺蟲燈對太陽能熱利用與并網(wǎng)光伏發(fā)電中的太陽能板放置最佳傾角會(huì)有所不同。

通過太陽能殺蟲燈的模型對我國部分地區(qū)太陽能板放置的年最佳傾角進(jìn)行計(jì)算。年最佳傾角大小主要受緯度影響，大多數(shù)城市年最佳傾角略小于所在緯度，如北京、上海年最佳傾角比各自緯度約小4°，廣州、哈爾濱年最佳傾角比其緯度約小6°，拉薩年最佳傾角大于所在緯度約3°。太陽直射輻射和散射輻射的全年變化狀況也是重要的影響因素，如拉薩和上海緯度相近，但年最佳傾角相差很大。由于大氣透明度、云層遮擋等原因，各地區(qū)太陽直射輻射量占總輻射比例有很大的不同，如上海直射輻射量占總輻射的51.7%，拉薩直射輻射量占79.7%。上海、拉薩傾斜面年直射和散射總量隨傾斜角變化曲線可知，上海直射輻射大小與散射輻射相近，但拉薩散射輻射大小遠(yuǎn)小于直射輻射，對年最佳傾角的影響可忽略。如果僅考慮直射輻射，上海、拉薩兩地的年最佳傾角均為33°，但由于上海散射輻射占總輻射比例較大，且散射輻射的年最佳傾角隨著傾斜角的增大而減少，所以其總輻射年最佳傾角小于所在緯度。從計(jì)算結(jié)果來看，直射輻射比重越大，一般太陽能殺蟲燈的太陽能板放置年最佳傾角越接近所在緯度或大于緯度。直射輻射全年小時(shí)數(shù)、太陽輻射逐時(shí)分配等也是年最佳傾角的影響因素。太陽輻射強(qiáng)度是光伏電池發(fā)電量大小的最主要影響因素，基于本文的光伏電池電力輸出模型，光伏發(fā)電年最佳傾角與熱利用的年最佳傾角相等或略大1°。

在已有太陽能殺蟲燈的太陽能板安裝最佳傾角相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，基于中國太陽能殺蟲燈分析專用氣象數(shù)據(jù)集，提出了計(jì)算逐時(shí)太陽輻射的一種新思路。通過我國部分地區(qū)太陽能殺蟲燈的太陽能板放置年最佳傾角的數(shù)值計(jì)算，得出除緯度外，太陽直射輻射和散射輻射的全年變化狀況也是年最佳傾角的重要影響因素，為各地太陽能殺蟲燈的太陽能板的安裝角度提供了設(shè)計(jì)參考。此外，在傾斜面太陽輻射計(jì)算的基礎(chǔ)上，基于某種光伏電池的輸出功率模型，進(jìn)一步提出了太陽能殺蟲燈的光伏板的最佳安裝傾角計(jì)算方法，并對結(jié)果進(jìn)行了對比分析，也為應(yīng)用其他光伏電池電力輸出模型計(jì)算最佳安裝傾角打下了基礎(chǔ)。