郑子鹏 黄 龙 姜焱鑫 梁重阳 杨芙蓉

（新疆大学电气工程学院，新疆 乌鲁木齐 830047）

新疆有丰富的太阳能资源，高效综合利用太阳能成为新疆能源战略的一个重要领域，发展前景广阔。太阳能的利用，无法回避角系数的计算问题，它决定着太阳能利用的效率高低，是一个关键性的因素。角系数与辐射面和吸收面的形状大小、相对位置有关，而与两表面的辐射和吸收性质无关，是一个纯几何因子。实验室现有SEJ-Ⅱ型角系数测量仪，可通过几何法测量测量任意两个垂直表面的角系数。虽然有了基本的测试条件，但多年的使用发现设备测量存在的测量不准、误差较大，适用条件较严苛，无法在实际工程问题中推广等一系列问题。

1 实验原理[1]

角系数是辐射传热、照明工程以及太阳能利用中经常遇到的重要参数，它表示从漫射表面发出的辐射能中，到达某一表面的百分比。角系数与辐射面和吸收面的形状、大小、相对位置有关，而与两表面的辐射及吸收性质无关，是一个纯几何因子。对规则形状和特殊相对位置的表面，可以通过计算或查表等方法得到其角系数。但对不规则形状和不规则相对位置的表面，通常只能由实验测定角系数。

如图1 所示，微元表面dA1对dA2的角系数可表示为

图1 用几何法分析角系数的示意图

上式也可以用下面的几何分析法获得。以dA1的中心为球心，作半径为R 的半球壳，其在dA1所在平面上的投影为圆。再由微元面dA1的中心，作投射到微元面dA2周界的射线，该射线在半球壳上切割出一个微元面dA'2，有