河北涞源太阳辐射的时空分布差异及资源应用可行性分析

当前大部分学者通常只研究太阳辐射大范围区域,对具体地域的研究很少;为此,对河北涞源太阳辐射的时空分布差异及应用可行性进行分析。给出河北莱阳地理位置;太阳辐射数据来源为当地气象站53599。采用Dubayyah太阳辐射估算法对太阳总辐射进行计算,把地表太阳辐射划分成太阳直接辐射、太阳散射辐射和周围地形反射辐射,采用求和方式求出总太阳辐射。给出涞源典型月份太阳直接辐射、散射辐射、周围地形反射辐射和总辐射时空分布差异分析结果,分析了涞源太阳辐射每天不同时段的时间分布差异。对太阳能资源光热转换和光电转换应用可行性进行分析。结果表明:涞源7月太阳辐射值最高,1月太阳辐射值最小,太阳能最佳利用时间为夏季中午;资源应用可行性强。     

适用于桥梁截面温度场计算的太阳辐射模型研究综述

为选择更适用的太阳辐射计算模型进行桥梁截面积温度场分析,对国内外不同的太阳辐射计算模型进行归纳总结,主要包括桥梁截面温度场分析中必备的太阳总辐射、太阳直接辐射和太阳散射辐射.对比分析不同数值计算模型之间的异同点及其适用范围.分析发现基于日照时数的日太阳总辐射经验模型ngstr9m-Page模型应用最多,其线性表达式的计算量小且满足精度要求;日太阳总辐射可采用Collares-Pereira and Rabl模型换算为逐时太阳总辐射;逐时太阳直接辐射和逐时太阳散射辐射可分别采用Hottel模型和Liu and Jordan模型进行计算.所总结的逐时太阳辐射计算模型可作为边界条件开展桥梁截面温度场分析.     

福建沿海地区太阳辐射时空变化分析

借助GIS平台和NOAA-AVHRR的CHI和CH2资料,反演得到福建沿海地区地表反照率．利用1961～2000年累计年月平均气候资料,采用气候学方法计算福建沿海地区太阳总辐射、直接辐射、散射辐射、辐射平衡,并分析其对空变化规律．结果表明,运用遥感技术可定量反演地表反照率,结合太阳辐射计算方法,可确定各地乃至更细小网格的辐射值,精度可满足要求．这既可以弥补地区太阳辐射观测资料空缺,又可以为农业生产和科学研究提供有关辐射资源的基础数据．     

南极瑞穗站太阳分光辐射及大气透明状况

本文利用１９７９年－１９８０年南极瑞穗站太阳分光辐射资料＾［１－２］。统计分析了其太阳分光辐射特征及大气透明状况。初步结果表明：瑞穗站虽然地处高纬，因大气洁净仍有很强的太阳直接辐射能量；由于雪面的高反射率及大气的多次反射使得散射较大；直接太阳辐射、总辐射和反射辐射与ｓｉｎｈ有较好的线性关系；散射辐射及与总辐射比与大阳高度角和大气质量有关。文中还计算了瑞穗站的大气透明度系数，并与拉萨和北京的大气透明     

小型海水太阳池实验及考虑浊度的温度分布模拟

建立了2.8 m×2.3 m×0.8 m小型太阳池,以卤水和溶解粗盐的海水灌注太阳池各层,进行了持续的池内温度和地表太阳辐射强度的测量.根据测定的气温和太阳辐射强度数据,考虑侧壁阴影部分对散射辐射的吸收,针对本太阳池进行了温度分布的逐时变化数值模拟.实验和计算结果表明,实验值和计算值吻合较好,保温性能较好的小型海水太阳池升温较快,适于在温度较高的月份用于供热.     

上海城市太阳辐射的日变化和季节变化

本文根据天文因素、气象条件和大气质量论述上海城市太阳辐射的日变化和季节变化的规律性。指出由于气象条件和大气污染浓度的不同,可以改变天文辐射周期性的变化,而“城市发展”这个人为因子对到达地表的太阳直接辐射、散射辐射和总辐射有着极其重要的影响,从而论证上海城市大气环境有明显恶化的趋势。     

上海城市太阳辐射的日变化和季节变化

本文根据天文因素、气象条件和大气质量论述上海城市太阳辐射的日变化和季节变化的规律性.指出由于气象条件和大气污染浓度的不同,可以改变天文辐射周期性的变化,而“城市发展”这个人为因子对到达地表的太阳直接辐射、散射辐射和总辐射有着极其重要的影响,从而论证上海城市大气环境有明显恶化的趋势.     

一种自然通风防辐射罩的设计与研究

为了降低太阳直接辐射、散射辐射、下垫面反射辐射等对现有气象站中温度传感器的影响,本文设计了一种多导管式球形防辐射罩。首先对防辐射罩外形结构进行设计;然后通过计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics, CFD)方法对风速、太阳辐射强度、太阳高度角等不同环境参数下传感器的辐射误差进行量化;接着,采用支持向量机(Support Vector Machine, SVM)算法训练预测模型;最后,利用外场辐射误差实验平台对其辐射屏蔽效果及算法预测精度进行验证。实验结果表明,辐射误差精度可降至0.05 ℃量级。可见,此防辐射罩降低辐射效果显著。     

太阳辐射变化对光伏电站最佳倾角的影响分析

从中国典型资源区选取6个一级辐射站(北京、额济纳旗、格尔木、拉萨、喀什、郑州站)1961—2016年的太阳总辐射、水平面直接辐射和散射辐射数据资料,在用气候倾向估计法分析太阳辐射的变化趋势和利用Klein-Hay模型计算分析最佳倾角的基础上,分析太阳辐射变化对光伏电站最佳倾角的影响.结果显示:(1)近56年,6个一级辐射站的太阳辐射量的总体变化趋势是下降的;除格尔木市和郑州市外,其他4个城市的水平面直接辐射量呈下降趋势;从2003年开始,北京市出现散射比大于直射比的情况;1976年后,郑州市的散射比大于直射比;格尔木、喀什、拉萨市近56年的直射比均高于散射比;额济纳旗市的直射比、散射比变化不明显. (2) 6个典型资源区一级辐射站的最佳倾角随着太阳辐射量的降低而减小;北京、喀什、拉萨市的最佳倾角的下降受总辐射量和直射比的影响;格尔木市和郑州市的最佳倾角的下降受总辐射量和散射比的影响.     

我国辐射平衡各分量计算方法及时空分布的研究(2):太阳辐射各分量

本文是〈我国辐射平衡、热量平衡和水分平衡的研究〉的第二部份,计算了太阳辐射各分量(直达辐射、散射辐射、总辐射、反射率)的数值及地表面对辐射能量的总收入和总支出的差额即辐射平衡,并绘制了这些量的全年及各月的全国分布图,从而较详细地分析了我国太阳辐射各分量及辐射平衡的时空分布。     

真空管吸收涂层的吸收比对全玻璃真空管的热性能影响的试验分析

选择性吸收涂层是全玻璃真空太阳集热管的重要组成部分，其光学性能直接影响着全玻璃真空太阳集热管的热性能。衡量选择性吸收涂层的最主要参数是涂层光学吸收比，而代表全玻璃真空太阳集热管热性能的参数主要是空晒性能参数及闷晒太阳辐照量。文章通过试验研究了涂层的吸收比对全玻璃真空太阳集热管的空晒性能参数和闷晒太阳辐照量的影响。结果表明全玻璃真空太阳集热管涂层吸收比对闷晒太阳辐照量有明显影响，对空晒性能参数也有影响但不明显。     

一种新型太阳池吸收式制冷机的设计

针对太阳能以热制冷的利用,文中提出了一种具有聚光装置和追光系统的太阳池吸收式制冷机,将太阳池储存的热量作为热源,驱动制冷机制冷循环.通过加装聚光装置和追光系统提高太阳池吸收太阳辐射的能力,增加吸收太阳能总量.同时给出了200 m2太阳池吸收式制冷机的技术参数,得出200 m2太阳池制冷面积约为472.373 m2.     

浊盐水自由沉降与太阳池降浊增效实验研究

通过实验室内浊盐水自由沉降实验分析不同盐度、工质及温度下的浊度变化规律,提出采用多孔介质吸附剂进行物理降浊的方法,讨论了4种多孔介质材料的降浊效果;建立2个表面积为2.4m×2.4m、深1.2m的小型盐水太阳池,进行了添加多孔介质的浊度对比实验;通过对实验数据的非线性拟合构建了太阳辐射透射率混合回归模型.结果表明:盐水浊度去除率比卤水高10%左右;盐度从0.2%增至20%时,盐水浊度去除率降低了8%;加入不同多孔介质后,灰尘颗粒自由沉降速度加快,浊度去除率可升高3%~13%;在太阳池内添加多孔介质可有效降低池水浊度,增加池内的太阳辐射透射率.     

梯形太阳池热性能与影响因素分析

基于实验数据对梯形太阳池进行了一维数值模拟,建立了热盐双扩散模型,改进了池底反射模型、辐射透射模型和热损失模型,通过模拟与实验结果对比验证了模型有效性.根据模拟结果分析了梯形太阳池温度分布规律、热稳定性及能源效率,讨论了池水浊度对其热性能的影响.结果表明:梯形结构有利于提升太阳池热利用率;太阳池运行初期,各层能源效率在20%~50%,下对流层能源效率最为稳定,维持在25%左右;下分界层稳定性要优于上分界层,温度梯度越大分界层稳定性越差.     

海水太阳池二维数学模型

盐梯度海水太阳池具有收集和贮存太阳能的双重功能.为了满足太阳池研究计算的需要,建立了海水太阳池的二维轴对称模型,对太阳池内的温度场进行了模拟计算,并与实验数据进行了对比.通过比较发现,采用W.S.模型,其数值结果和实测值比较吻合;太阳池面积和浊度对太阳池热行为有很大影响,应用二维模拟计算,可确定简化为一维模型的太阳池的最小面积为300m2.     

太阳辐射对混凝土箱梁温度效应的影响

介绍了影响混凝土结构温度效应的太阳辐射强度和太阳辐射吸收系数的一般特性.利用有限元程序进行混凝土简支箱梁的温度效应计算,分析了太阳辐射吸收系数对梁的跨中挠度变化幅度、轴向变形变化幅度以及梁内最大拉应变的影响,并给出了相应的等效温差.根据混凝土表面性状的不同,太阳辐射吸收系数在0.4~0.8之间变化.计算结果表明,太阳辐射吸收系数的变化对混凝土箱梁结构的温度变形影响明显.在工程中建议采取在混凝土表面刷浅色涂层、采用整体式定型钢模板等措施减小温度效应.     

泡沫玻璃颜色及孔隙结构对屋面蒸发降温的影响

为了探究泡沫玻璃颜色及孔隙结构对屋面蒸发降温的影响,首先,对比不同颜色和孔隙结构的泡沫玻璃、红色饰面磁砖和灰色加气混凝土在不同波长下的太阳辐射吸收率;然后,测试不同材料块的饱和含水量,并将其贴于绝热块上,模拟其在夏季气候条件下的水平屋面被动蒸发降温效果、水分蒸发量、贴面和外表温度.结果表明:白色、深灰色、黑色泡沫玻璃的太阳辐射吸收率依次为0.32,0.71,0.94;通孔泡沫玻璃的体积保水量是闭孔泡沫玻璃的2.5~3.0倍,采用通孔泡沫玻璃可以极大提高材料的保水量;白色通孔泡沫玻璃不仅可以减少太阳辐射量的吸收,并且饱和含水量较大,可延长蒸发降温持续时间,是适合用于屋面被动蒸发的多孔材料.     

基于SAIL模型模拟的农作物冠层直射与散射光合有效辐射吸收比例特性研究

为明确太阳直接辐射及散射辐射在进入冠层被冠层吸收以及两者对总光合有效辐射吸收比例(FPAR)造成的影响, 利用SAIL模型模拟不同条件下的直射FPAR、散射FPAR以及总FPAR, 分析影响总FPAR变化的主要因素以及直射FPAR与总FPAR之间的差异。结果表明: FPAR随叶面积指数(LAI)的变化存在饱和现象; 能见度为5, 15, 30 km时散射FPAR对总FPAR的贡献分别是52.6%, 29.3%和21.7%, 随能见度的变化, 直射FPAR与总FPAR间相对误差最大达到13.2%; 随太阳天顶角的变化, 直射FPAR与总FPAR间相对误差最大达到10.29%, 这一误差是由散射FPAR引起的。因此, 在进行植被冠层FPAR遥感反演建模时, 直射FPAR与散射FPAR需要单独建模, 总FPAR则需要根据由天气条件决定的直、散射辐射比例计算得到。     

太阳池的非稳态热性能的数值模拟

为了收集和储存太阳能，必须深入研究太阳池的运行机制，采用太阳池在非稳态情况下热性能的相关数学模型，以有限差分方法对热性能进行了数值模拟，得出了太阳池温度场的分布规律，进一步分析了池水浊度、池底保温层等对太阳池热性能的影响，计算表明：太阳池底部应铺设保温层，但不宜太厚；水浊度抑制了太阳辐射在池中的传播，大大降低了太阳池的热性能。最后用实测数据验证了计算结果的可靠性。