戴贵龙，张慈枝，叶　靖，侯根富

（福建工程学院生态环境与城市建设学院，福建福州350118）



太阳光入射矢量动态特性分析

戴贵龙，张慈枝，叶靖，侯根富

（福建工程学院生态环境与城市建设学院，福建福州350118）

摘要：根据太阳运动轨迹，结合集热器盖板的辐射传输理论，在地平坐标系内建立太阳光动态入射矢量与半透明介质的一体化光束传输模型。研究结果表明，夏季建筑南墙整日太阳照射强度弱，而西墙下午太阳照射强且时间长；集热器月阶段性最佳倾角约为当地纬度与该月太阳赤纬之差，年均最佳倾斜角约为当地纬度值（福州26°）。

关键词：集热器；太阳光矢量；动态特性；系统优化

掌握太阳光动态入射矢量特性对太阳能高效利用、建筑节能和室内采光具有重要的意义［1-2］。太阳能集热器（真空管或平板式）一般固定安装，利用太阳光倾斜入射的余弦效应和集热器半透明材料穿透率对太阳光入射角度的敏感性，能够使集热器有效地收集太阳能和热效率发生动态变化。集热器太阳光入射矢量动态特性对集热器施工安装、系统结构优化以及太阳能材料技术发展具有较大的影响。目前，太阳光入射矢量动态分析已成为建筑节能分析软件（building information model，BIM等）的重要部分［3-4］。近年来，太阳光动态矢量特性研究已成为一个热点内容［5-7］。根据研究特点大致可分为两类:一类是采用太阳直射模型、天空散热辐射分布模型和地面反射辐射模型，计算分析基于年收集太阳总辐射能最大的集热器最佳倾角，如杨金焕等［5］、Gop-inathan等［6］。……