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智能太阳能供电设备设计及优化 预览
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作者 李家春 张雷 +2 位作者 张宾宾 田莉 周茂茜 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2019年第1期132-138,共7页
面对空气污染及温室效应的威胁,绿色能源的开发与高效使用至关重要。设计开发了一种新型智能太阳能供电设备,通过太阳能板上感光元件的巧妙布置,设计一种随动性自动检测系统,实现对太阳光线方位的测量,使其能够自动追踪太阳光线的位置,... 面对空气污染及温室效应的威胁,绿色能源的开发与高效使用至关重要。设计开发了一种新型智能太阳能供电设备,通过太阳能板上感光元件的巧妙布置,设计一种随动性自动检测系统,实现对太阳光线方位的测量,使其能够自动追踪太阳光线的位置,使太阳光线直射太阳能板面,实现追踪测量、驱动以及高效采集光能的一体化设计。结合设备的特点设计新式底部旋转结构,设计其节能型控制方法,对设备进行受风分析,并以此为依据采用变密度法对其侧支撑板进行拓扑优化分析,使设备轻量化,优化设计使得侧支撑板重量减少了28.2%,且有效降低了设备侧向风力,设备整体侧向风阻降低了26.36%。强度分析表明,优化后的侧支撑板变形量小,满足强度要求。研究表明,该设备结构巧妙,拓展性强,易设置成太阳能板阵列,具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 太阳能 方位追踪 拓扑优化 变密度法 轻量化
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高旋弹丸弹道飞行试验的滚转角估测方法研究 预览
2
作者 吴有龙 孙罡 +1 位作者 杨忠 曹鹏 《海军工程大学学报》 北大核心 2018年第3期54-59,共6页
为解决炮射高旋弹丸在弹道飞行试验中滚转角测量的参考比较问题,提出了一种基于太阳方位的弹丸滚转角估测方法。在给出了基于太阳方位的弹丸滚转角估测原理后,建立了一种视场中心角可变的太阳光可视模型,并给出了依据实际靶场射向及试... 为解决炮射高旋弹丸在弹道飞行试验中滚转角测量的参考比较问题,提出了一种基于太阳方位的弹丸滚转角估测方法。在给出了基于太阳方位的弹丸滚转角估测原理后,建立了一种视场中心角可变的太阳光可视模型,并给出了依据实际靶场射向及试验时间的光测应用方法与设计步骤,包括光测参数设计、光测时间窗口获取、滚转角估测计算及其估测误差分析。全弹道飞行试验验证了文中描述的利用太阳方位角的弹丸滚转角测量方法可行性。 展开更多
关键词 太阳方位角 滚转角 高旋弹丸 弹道修正弹
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新的太阳能自动跟踪系统设计 预览
3
作者 孙婷婷 《大庆师范学院学报》 2018年第6期24-27,共4页
针对目前单独采用算法跟踪实现的太阳能跟踪控制器累积误差大、实时性差的问题,提出了一种算法和传感器检测相结合的跟踪控制方法.算法依据天体运行规律计算太阳高度角和方位角并转化成相应脉冲驱动伺服电机跟踪太阳.传感器电路通过采... 针对目前单独采用算法跟踪实现的太阳能跟踪控制器累积误差大、实时性差的问题,提出了一种算法和传感器检测相结合的跟踪控制方法.算法依据天体运行规律计算太阳高度角和方位角并转化成相应脉冲驱动伺服电机跟踪太阳.传感器电路通过采样桥式电路的各个支路的光敏电阻的电压值,精确调整太阳能板位置.测试结果表明,新跟踪技术可以精确控制太阳能板位置并且显著提高了太阳能的利用率. 展开更多
关键词 自动跟踪 太阳能 方位角 光电传感器
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夏热冬暖地区阳台壁挂式平板型太阳能热水器水量配比优化 预览
4
作者 魏生贤 胡粉娥 杨慧敏 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期199-204,共6页
基于中国夏热冬暖地区13城市的典型气象数据,利用所建数学模型对阳台壁挂式平板型太阳能热水器的水量配比、方位角因子和太阳能保证率进行了计算。结果显示,南向阳台壁挂式太阳能热水器春、夏、秋、冬4季和全年水量配比分别位于21.1~50.... 基于中国夏热冬暖地区13城市的典型气象数据,利用所建数学模型对阳台壁挂式平板型太阳能热水器的水量配比、方位角因子和太阳能保证率进行了计算。结果显示,南向阳台壁挂式太阳能热水器春、夏、秋、冬4季和全年水量配比分别位于21.1~50.3、22.9~55.7、33.8~57.9、25.0~54.6和28.3~49.3 kg/m^2之间。为便于应用,该文分别给出了南向阳台壁挂式太阳能热水器水量配比与水平面日均总太阳辐射量、温升-辐射量比值、倾角间的线性关系式。对于非南向阳台壁挂式太阳能热水器,季均和年均方位角因子随方位角的增大而逐渐减小。倾角为60°~90°、方位角为10°~90°时,季均和年均方位角因子分别位于0.67~0.99和0.74~0.99之间。当方位角小于20°、30°、40°、50°时,方位角对水量配比的影响分别约为3%、7%、10%和15%。方位角位于60°~90°时,方位角对水量配比存在20%~33%左右的影响。进一步分析发现,夏热冬暖地区南向阳台壁挂式太阳能热水器的年均太阳能保证率位于0.41~0.56之间,推广应用潜力较大。 展开更多
关键词 太阳能 热水器 优化 夏热冬暖地区 水量配比 方位角 方位角因子 太阳能保证率
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太阳影子定位 预览
5
作者 姬安召 王玉风 《陇东学院学报》 2017年第1期81-85,共5页
太阳影子定位技术在视频数据分析中起着重要作用;采用天体运动中天球坐标系与地平坐标系之间的关系,建立杆影顶点的位置与杆高、太阳方位角与高度角的数学模型。根据视频拍摄的数据,以太阳方位角和高度角的方差之和最小为优化目标,将纬... 太阳影子定位技术在视频数据分析中起着重要作用;采用天体运动中天球坐标系与地平坐标系之间的关系,建立杆影顶点的位置与杆高、太阳方位角与高度角的数学模型。根据视频拍摄的数据,以太阳方位角和高度角的方差之和最小为优化目标,将纬度、经度、时角和赤纬角视为变量。运用约束最优化算法进行求解,得出视频合理的拍摄时间和地点。 展开更多
关键词 天球坐标系 地平坐标系 太阳高度角 太阳方位角 赤纬角 时角
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太阳影子定位的模型建立与分析 预览
6
作者 高严 李其琛 钟明雪 《南通职业大学学报》 2017年第1期57-61,共5页
利用太阳影子定位技术进行数据分析。由相关文献查得太阳赤纬角和时角的计算公式,从而得到影长的计算模型,据此分析影子长度关于各个参数的变化规律;在影长模型的基础上计算太阳方位角,以太阳方位角和影子方位角的方差最小为目标,建立... 利用太阳影子定位技术进行数据分析。由相关文献查得太阳赤纬角和时角的计算公式,从而得到影长的计算模型,据此分析影子长度关于各个参数的变化规律;在影长模型的基础上计算太阳方位角,以太阳方位角和影子方位角的方差最小为目标,建立可能地点和日期的定位模型;针对视频资料,通过灰度处理和去噪处理,获得影子顶点的像素坐标,再采用影子长度的理论值与实测值的最小二乘回归,得出定位结果。 展开更多
关键词 太阳影子定位 影子长度 太阳方位角 最小二乘法 灰度处理
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竖直面上太阳辐射的模拟计算研究 预览 被引量:1
7
作者 王志敏 任艳男 +2 位作者 齐井超 李培涛 田瑞 《可再生能源》 CAS 北大核心 2017年第2期207-212,共6页
以内蒙古呼和浩特、锡林浩特和阿拉善盟3个地区太阳辐照气象参数为基础,选用Klein模型作为竖直面的辐射计算模型,利用Matlab仿真软件对这3个地区-90~90°太阳方位角内竖直面单位面积所接收到太阳辐照量进行模拟计算。研究结果表明... 以内蒙古呼和浩特、锡林浩特和阿拉善盟3个地区太阳辐照气象参数为基础,选用Klein模型作为竖直面的辐射计算模型,利用Matlab仿真软件对这3个地区-90~90°太阳方位角内竖直面单位面积所接收到太阳辐照量进行模拟计算。研究结果表明:对于内蒙古各地区,太阳能建筑最佳朝向的太阳方位角为-15~15°,在此太阳方位角范围内竖直面上的太阳辐照量较大;内蒙古各地区太阳能利用的最佳时段为冬季和春季,秋季次之,夏季竖直面上的太阳辐照量最小;内蒙古各地区年总太阳辐照量均为4 604 MJ/m2以上,部分地区年总太阳辐照量最高可达5 515 MJ/m2,整体上属于太阳能资源较丰富区,太阳能资源可开发利用的潜能较大。 展开更多
关键词 辐照模型 竖直面 太阳辐照 建筑物朝向 太阳方位
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温和地区阳台壁挂式平板型太阳能热水器水量配比优化 预览 被引量:1
8
作者 魏生贤 胡粉娥 晏翠琼 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期195-201,共7页
基于温和地区9城市的典型气象数据,利用所建数学模型对阳台壁挂式平板型太阳能热水器的水量配比和太阳能保证率进行了计算,并讨论了方位角对水量配比的影响。结果显示,南向阳台壁挂式太阳能热水器春、夏、秋、冬4季和全年水量配比的取... 基于温和地区9城市的典型气象数据,利用所建数学模型对阳台壁挂式平板型太阳能热水器的水量配比和太阳能保证率进行了计算,并讨论了方位角对水量配比的影响。结果显示,南向阳台壁挂式太阳能热水器春、夏、秋、冬4季和全年水量配比的取值范围分别为28~51、21~41、31~53、37~57和31~47 kg/m2。为便于应用,给出了南向阳台壁挂式太阳能热水器季均和年均水量配比与倾角间相关系数大于0.99的线性回归关系式。对于非南向阳台壁挂式太阳能热水器,季均和年均水量配比的方位角因子随方位角的增大而逐渐减小。倾角为60°~90°、方位角为10°~90°时,季均和年均水量配比的方位角因子分别位于0.57~1.00和0.72~1.00之间。方位角分别小于20°和30°时,方位角对冬季水量配比和春、夏、秋3季及年均水量配比的影响约为5%;方位角分别小于30°和40°时,方位角对上述水量配比的影响约为10%。进一步讨论发现,温和地区南向阳台壁挂式太阳能热水器的年均太阳能保证率位于0.55~0.70之间,推广应用潜力较大。 展开更多
关键词 太阳能 热水器 优化 水量配比 方位角 方位角因子 太阳能保证率
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基于太阳运动及辐射理论的跟踪装置评价系统研究 预览
9
作者 张学刚 谢永春 谭兴强 《攀枝花学院学报:综合版》 2016年第2期42-47,共6页
以地球运动规律、太阳辐射理论以及数学归纳法为基础,通过MATLAB软件的图形用户接口开发环境,对基于太阳跟踪装置设计和安装的太阳跟踪评价系统进行开发。所开发的太阳跟踪评价系统能够快速分析拟设计太阳跟踪装置的太阳高度角和方位角... 以地球运动规律、太阳辐射理论以及数学归纳法为基础,通过MATLAB软件的图形用户接口开发环境,对基于太阳跟踪装置设计和安装的太阳跟踪评价系统进行开发。所开发的太阳跟踪评价系统能够快速分析拟设计太阳跟踪装置的太阳高度角和方位角运动范围、太阳光到达地面的总辐射量、太阳跟踪装置的最优安装间距,以及对当地安装太阳跟踪装置的必要性进行评级,为太阳跟踪装置的设计和安装提供参考。 展开更多
关键词 太阳跟踪装置 太阳高度角 太阳方位角 辐射量计算 跟踪评价系统
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基于太阳阴影轨迹的经纬度估计研究 预览
10
作者 王扉 胡永彪 丁玲 《湖南城市学院学报:自然科学版》 CAS 2016年第6期33-36,共4页
本文针对视频文件的拍摄地点及日期的估计问题,根据天文学知识,建立了影子长度和方位角针随观测地经纬度、观测时间变化的参数模型。对已知观测日期和未知观测日期的两种情形,以影子长度的比和影子方位角的差总体误差最小为目标,分... 本文针对视频文件的拍摄地点及日期的估计问题,根据天文学知识,建立了影子长度和方位角针随观测地经纬度、观测时间变化的参数模型。对已知观测日期和未知观测日期的两种情形,以影子长度的比和影子方位角的差总体误差最小为目标,分别构建了两个优化模型。数值试验验证了所给模型与算法的可行性。 展开更多
关键词 太阳高度角 太阳方位角 地理位置 多目标规划
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太阳时角法在超短基线静态校准中的应用
11
作者 江林 刘文勇 +1 位作者 陈俊明 陈振宇 《测绘科学》 CSCD 北大核心 2016年第2期154-157,共4页
针对海洋工程测量作业工程船只自身的特殊性,导致对超短基线定位系统无法采用常规的动态校准方法这一问题,该文根据天文方位测量原理,结合全站仪高精度的角度测量和GPS定位及授时测量,对超短基线定位系统的发射接收机参考指向与船体中... 针对海洋工程测量作业工程船只自身的特殊性,导致对超短基线定位系统无法采用常规的动态校准方法这一问题,该文根据天文方位测量原理,结合全站仪高精度的角度测量和GPS定位及授时测量,对超短基线定位系统的发射接收机参考指向与船体中轴线之间的水平角度偏差进行静态校准。通过编制相应的校准程序,结合在海洋工程中的海底管线铺设中的应用进行验证,测量分析结果表明,超短基线定位系统静态校准方法满足水下导航定位施工作业的精度要求,取得了良好的实施效果。 展开更多
关键词 太阳方位角 超短基线 静态校准 精度验证
太阳影子定位测算技术研究 预览 被引量:1
12
作者 袁迎迎 李振坤 +2 位作者 戈兆萍 王金良 范兴奎 《贵州师范大学学报:自然科学版》 CAS 2016年第5期88-92,共5页
太阳影子定位技术是通过分析物体的太阳影子变化,确定影子所在地点和日期的一种方法。通过建立影子长度变化模型,根据杆长与太阳影子长度的变化规律,研究太阳影子与当地经纬度的变化关系,采用MATLAB编程计算对物体进行有效定位。同时,... 太阳影子定位技术是通过分析物体的太阳影子变化,确定影子所在地点和日期的一种方法。通过建立影子长度变化模型,根据杆长与太阳影子长度的变化规律,研究太阳影子与当地经纬度的变化关系,采用MATLAB编程计算对物体进行有效定位。同时,根据时间变量与影子顶点坐标关系,利用太阳方位角的公式,求得直杆所处日期。 展开更多
关键词 太阳影子定位 太阳影子长度变化模型 太阳方位角 MATLAB
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基于二次函数拟合的太阳影子定位技术研究 预览 被引量:3
13
作者 马玉雪 令狐林玉 +2 位作者 杨东海 孙国伟 买阿丽 《运城学院学报》 2015年第6期24-28,共5页
利用影子长度和太阳高度角的关系研究太阳影子定位技术,得到太阳高度角为45度时影子和物体一样长;并通过对太阳影子长度变化的数据进行分析,得出影子长度与时间的二次函数拟合方程,从而根据影长最短的时间点确定拍摄地点的经度;然后根... 利用影子长度和太阳高度角的关系研究太阳影子定位技术,得到太阳高度角为45度时影子和物体一样长;并通过对太阳影子长度变化的数据进行分析,得出影子长度与时间的二次函数拟合方程,从而根据影长最短的时间点确定拍摄地点的经度;然后根据太阳方位角与时角,经纬度,高度角之间的关系,求出高度角,从而得到影子和纬度的关系;最终确定出视频的拍摄地点和拍摄日期。 展开更多
关键词 太阳高度角 太阳方位角 二次函数拟合 影子定位
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光伏方阵间距的确定方法 预览 被引量:4
14
作者 刘随生 《应用能源技术》 2015年第12期30-32,共3页
在光伏发电工程设计中,方阵间距计算是光伏组件排布及计算占地面积的前提条件,需要考虑当地地理位置、太阳光照方向及场地实际条件,经过计算确定光伏方阵间距。
关键词 光伏发电 太阳高度角 太阳方位角 方阵间距
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基于平衡式阵列的光电传感太阳跟踪系统 预览 被引量:1
15
作者 黄彦智 何宁 赵佳庆 《桂林电子科技大学学报》 2015年第5期377-381,共5页
为了提高太阳能电池的能量转化效率,依据太阳运行规律和季节的变化特点,设计了一种光电跟踪和太阳轨道跟踪相结合的实时太阳跟踪系统。采用平衡式阵列光电传感与时钟计算组合方法,分析太阳运动轨迹与方位控制对阳光跟踪与能量转换效率... 为了提高太阳能电池的能量转化效率,依据太阳运行规律和季节的变化特点,设计了一种光电跟踪和太阳轨道跟踪相结合的实时太阳跟踪系统。采用平衡式阵列光电传感与时钟计算组合方法,分析太阳运动轨迹与方位控制对阳光跟踪与能量转换效率的影响,基于四元阵光电传感对太阳运动轨迹与方向变化的阳光跟踪光电控制系统原理,通过光照强弱与时钟计算太阳历史位置进行快速跟踪。实验结果表明,该系统能实现太阳位置的二维实时跟踪和太阳能电池姿态控制,在光强大范围变化条件下也可精确地跟踪,大大提高了太阳光的利用率。 展开更多
关键词 平衡式光电传感 太阳能 硅光电池 阳光跟踪 方位控制
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常用太阳跟踪系统接收辐射量的计算 预览 被引量:1
16
作者 彭军 杨智奇 +1 位作者 董菁雯 虞正发 《节能技术》 CAS 2015年第2期168-171,共4页
为了解决太阳跟踪系统接收辐射量的理论计算值与实测值偏差较大的问题,本文从任意斜面上太阳光入射角、天顶角和方位角的计算方法出发,阐述了双轴和斜单轴太阳跟踪系统的入射角和方位角的计算方法。并结合太阳散射辐射各向同性的假设,... 为了解决太阳跟踪系统接收辐射量的理论计算值与实测值偏差较大的问题,本文从任意斜面上太阳光入射角、天顶角和方位角的计算方法出发,阐述了双轴和斜单轴太阳跟踪系统的入射角和方位角的计算方法。并结合太阳散射辐射各向同性的假设,论述了常用太阳跟踪系统所接受辐射量的计算方法,实现了将水平面观测值转化为跟踪系统的有效接收量。将这种基于实测基础上的理论计算结果和完全实测数据进行对比,结果表明该方法能有效的应用于太阳跟踪系统接收辐射量的预测中。 展开更多
关键词 太阳辐射 双轴 斜单轴 入射角 方位角
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基于阵列光电传感阳光跟踪系统设计与实现 预览 被引量:6
17
作者 黄彦智 何宁 赵佳庆 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2015年第12期72-74,78共4页
依据太阳光线变化的缓慢性、间歇性及环境天气的变化,设计了一种光电跟踪和太阳轨道跟踪相结合的实时阳光跟踪系统,采用阵列光电传感与时钟计算组合方法,分析太阳运动轨迹、角度姿态对阳光跟踪与能量转换效率的影响,探讨四元阵光电传感... 依据太阳光线变化的缓慢性、间歇性及环境天气的变化,设计了一种光电跟踪和太阳轨道跟踪相结合的实时阳光跟踪系统,采用阵列光电传感与时钟计算组合方法,分析太阳运动轨迹、角度姿态对阳光跟踪与能量转换效率的影响,探讨四元阵光电传感对太阳运动角度与方向变化的阳光跟踪光电控制系统原理,通过光照强弱与时钟计算太阳历史位置进行精确跟踪。实验表明,系统能实现太阳位置的二维实时跟踪和太阳能电池姿态控制,在光强大范围变化条件下也可以精确的跟踪,大大提高了太阳光的利用。 展开更多
关键词 光电传感 四元阵列 阳光跟踪 方位控制 电池姿态
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一种太阳视运动轨迹建模方法及其应用 预览 被引量:4
18
作者 房淼森 李少华 《城市勘测》 2015年第1期109-112,共4页
基于日地系统的运动特征,分析太阳视运动参数中的方位角和高度角变化规律,对方位角和高度角建立相应数学模型,采用空间解析几何知识,完成太阳视运动方位角和高度角的公式推导与求解并提出了太阳视运动模型的实际应用。此方法简便直... 基于日地系统的运动特征,分析太阳视运动参数中的方位角和高度角变化规律,对方位角和高度角建立相应数学模型,采用空间解析几何知识,完成太阳视运动方位角和高度角的公式推导与求解并提出了太阳视运动模型的实际应用。此方法简便直观,能够客观反映太阳视运动轨迹,并且通用性较强,可应用于各种圆周视运动体系中进行视运动参数的建立。 展开更多
关键词 太阳视运动 天球 太阳方位角 求解公式 地平坐标系
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基于STM32的双轴太阳跟踪系统设计 预览 被引量:1
19
作者 王磊 王淅飞 向阳 《数字通信世界》 2015年第12期30-33,共4页
为了提高太阳能收集设备对阳光的利用率,本文设计了一种基于STM32 ARM处理器的双轴太阳自动跟踪系统,使得收集设备能在白天始终正对太阳从而提高工作效率。该系统使用四象限探测器与视日运动轨迹结合方法确定太阳的高度角和方位角,通过... 为了提高太阳能收集设备对阳光的利用率,本文设计了一种基于STM32 ARM处理器的双轴太阳自动跟踪系统,使得收集设备能在白天始终正对太阳从而提高工作效率。该系统使用四象限探测器与视日运动轨迹结合方法确定太阳的高度角和方位角,通过模糊PID算法分别控制两个相互垂直的转轴,并带动收集设备使之垂直太阳入射光线。实验和现场测试结果表明,该系统运行稳定可靠、实时性高,并能准确跟踪太阳从而大幅提升收集设备的工作效率,具有良好的实用价值。 展开更多
关键词 STM32 太阳跟踪 方位角 高度角 模糊PID
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不同方位角上太阳能集热器最佳倾角的确定 被引量:8
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作者 钟林志 孙志新 +1 位作者 许巧玲 严哲钦 《福州大学学报:自然科学版》 CAS 北大核心 2015年第1期135-141,共7页
综合考虑太阳辐射量和热负荷的变化,以福州地区为例,分别以年最大得热量和年需最小辅助加热量为目标,计算得到不同方位角所对应的集热器最佳倾角.结果表明,正南朝向下,相较于以年最大得热量为目标确定的集热器最佳倾角,以年需最小辅助... 综合考虑太阳辐射量和热负荷的变化,以福州地区为例,分别以年最大得热量和年需最小辅助加热量为目标,计算得到不同方位角所对应的集热器最佳倾角.结果表明,正南朝向下,相较于以年最大得热量为目标确定的集热器最佳倾角,以年需最小辅助加热量为目标确定的集热器最佳倾角可节约11.7%的辅助加热量.方位角对集热器最佳倾角也有较大影响.当方位角的绝对值较大时,应采用较小的集热器倾角. 展开更多
关键词 太阳能集热器 最佳倾角 方位角 热负荷
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