На рис. 3.4 приведена упрощенная схема определения интенсивности прямой и рассеянной радиации на гори­зонтальную поверхность. Использованы следующие обо­значения: Z — угол между направлениями в зенит (N) и на Солнце; а — высота Солнца над горизонтом — угол между направлением на Солнце и горизонтальной поверхностью; as — азимут Солнца — угол между направлением на юг и

Рис. 3.4.

Схема определения интен­сивности прямой и рассеян­ной радиации на горизон­тальную поверхность

проекцией на горизонтальную поверхность солнечного луча.

Суммарная интенсивность солнечной радиации опреде­ляется по формуле:

Is = /п cosa + /р,

Is — суммарная интенсивность солнечной радиации; 1п — интенсивность прямой солнечной радиации; 1р — интенсив­ность рассеянной солнечной радиации.

При наличии результатов измерений только суммарной солнечной радиации и продолжительности солнечного пе­риода для определения значений прямой и рассеянной со­ставляющих используют формулу Ангстрема

( , ss "А

а + Ъ—

^ SS0 у в виде регрессии

Q, ss ———- — CL і Ъ,

Qo ss0

где Q — суммарная интенсивность солнечной радиации за месяц; Q0 — интенсивность солнечной радиации при безоб­лачном небе (прямая радиация) за месяц; а, Ъ- коэффициен­ты, характеризующие долю солнечной радиации, соответ­ственно прошедшей и задержанной сплошной облачностью, а + Ъ = 1; ss, ss0 — фактическая и астрономическая про­должительности солнечного периода за месяц для данной местности.

В соответствии с нормами проектирования ВСН 52-86 «Установки солнечного горячего водоснабжения» [3] ин­тенсивность суммарной солнечной радиации для любого пространственного положения плоскости измерения опре­деляется по формуле

Я. І = — Ts-fs + ^d^d >

где q. — интенсивность суммарной солнечной радиации в плоскости измерения; Is, Id — интенсивности соответствен­но прямой и рассеянной солнечной радиации на горизон­тальной поверхности; Ps, Pd — коэффициенты положения плоскости измерения прямой и рассеянной радиации соответственно.

Коэффициент положения плоскости измерения рассе­янной радиации определяется по формуле

id=cos2|,

где Ъ — угол наклона плоскости измерения к горизонту.

Коэффициент Ps определяется по табл. 3.1.

Для проектирования гелиоустановок применяются не­сколько методов представления значений суммарной сол­нечной радиации [4]:

1) средние сутки принимаются на основе усредненных значений солнечной радиации за каждый час. При этом в течение средних суток значения изменяются от часа к часу, а в течение месяца все сутки равны;

2) среднемесячные значения солнечной радиации. При этом все суточные и часовые значения принимаются одинаковыми;

3) среднесуточные значения — для каждых суток меся­ца вычисляется среднее значение, которое используется для всех часов данных суток;

4) типичный год — составляется из данных солнечной радиации каждого часа всех дней месяца.

Угол наклона плоскости измерения к горизонту, град	Месяцы
I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	XI	X	XI	XII

Широта местности 40’ с. ш. 25 1,76 1,49 1,30 1,13 1,04 1 1,01 1,06 1,22 1,4 1,66 1,86 40 2,24 1,72 1,36 1,11 0,97 0,90 0,93 1,03 1,24 1,55 2,03 2,45 55 2,46 1,79 1,33 1,03 0,86 0,78 0,81 0,94 1,17 1,56 2,18 2,72 90 2,30 1,48 0,91 0 0 0 0 0 0,75 1Д7 1,96 2,61

Широта местности 45" с. ш. 30 2,14 1,71 1,42 1,19 1,07 1,02 1,04 1,13 1,30 1,56 1,96 2,31 45 2,86 1,99 1,49 1,17 1,00 0,92 0,95 1,08 1,33 1,74 2,47 3,27 60 3,13 2,07 1,45 1,09 0,89 0,8 0,84 0,99 1,26 1,76 2,66 3,64 90 3,04 1,81 0,99 0,71 0 0 0 0 0,89 1,37 2,5 3,63 Широта местности 50" с. ш. 35 2,77 2,01 1,57 1,27 1,11 1,05 1,08 1,19 1,42 1,79 2,44 3,12 50 4,06 2,38 1,56 1,24 1,04 0,95 0,98 1,33 1,44 2,0 3,22 5,27 65 4,46 2,47 1,61 1,16 0,93 0,82 0,87 1,04 1,37 2,02 3,47 5,9 90 4,40 2,26 1,3 0,84 0 0 0 0,72 1,06 1,77 3,36 6,04

Способ средних суток применяется при расчетах ре­жимов работы гелиоустановок в течении суток. Среднеме­сячные значения солнечной радиации приводятся в спра­вочниках [5, 6], и на их основе производятся расчеты при проектировании гелиоустановок согласно нормам [3]. Ти­пичный год включает в себя также почасовую информацию о температуре воздуха, его влажности, скорости, направле­нии ветра и применяется, как правило, при исследовании режимов работы сложных гелиоустановок.

Установлено, что наиболее полную информацию обеспе­чивает метод «Типичный год», а остальные способы на 10­15 % менее точны [4]. Авторами работ [7, 8] доказано, что для достижения заданной точности (до 10 %) при опреде­лении технических и экономических показателей работы гелиоустановок целесообразно использовать усредненную за определенный период интенсивность солнечной радиа­ции. Отмечается, что эффективность гелиоустановок не за­висит от распределения радиации в течение дня, важна ее общая сумма.