太阳高度角和日出日落时刻太阳方位角一年变化范围的计算

介绍了太阳位置的确定方法,并通过计算给出了全省气象观测台站的日出、日落方向的太阳方位角变化结果以及每个台站一年中正午时刻太阳高度角变化范围。

日光温室外太阳辐射模拟计算方法优化及软件研发

为了准确评价太阳辐射资源,掌握不同条件下任意时刻的室外太阳辐射状况,研究整理了室外太阳辐射照度的模拟计算方法,建立了任意时刻太阳方位与计算平面的对应关系,可以模拟计算晴天指定时刻室外任意平面的太阳光辐射照度,并探讨了全阴天以及多云天气等一般常见天气较为复杂情况下任意斜面的太阳辐射照度计算方法。并根据此计算方法开发了室外太阳辐射照度计算软件。

日光温室山墙对室内太阳直接辐射得热量的影响

该文计算了日光温室室内各个面的太阳直接辐射,结果表明:山墙内侧的太阳直接辐射日变化规律不同于室内其它各个面。对于长度较短的温室,如果忽略山墙的作用,将会忽略山墙内外侧太阳辐射对室内得热的影响,同时忽略山墙在室内各个面产生的阴影,从而高估了室内其它面的太阳辐射得热,高估值随着温室长度的递减而递增,给日光温室热环境的分析带来误差。该文还测量了日光温室各个面的热流量,分析了山墙的蓄热放热过程及其随温室长度变化对室内得热的影响。因此,对长度较短的温室,必须考虑山墙对室内得热的影响。同时也为日光温室长度的确定和室内作物布局提供理论依据。

竖直面上太阳辐射的模拟计算研究

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。

一种卫星天线“指北”方法的设计与分析

为保证卫星资料正常接收,需要对卫星天线所在位置进行标定,给出正北方位,即准确“指北”。在分析了几种已有“指北”方法优缺点的基础上,提出了利用天文方法来实现卫星天线的“指北”,即以太阳为基本空间位置参考点的卫星天线“指北”方法。并与原有“指北”方法进行了比较,表明该“指北”方法的标定精度高,得到了较好的对比结果。这种卫星天线位置标定方法方便、实用,可投入业务应用。

聚光系统中太阳位置的鱼眼图像识别

提出一种采用图像目标特征识别法跟踪太阳的方法,对图像进行仿人眼光学滤色镜效果的(H,S,I)变换域处理,凸现图像中高亮度区域;其次对高亮度区域进行鱼眼图像与平面图像的变换;然后根据各区域的轮廓、偏移量、面积等特征动态地识别出图像中的太阳斑区;最后通过鱼眼图像中太阳斑区中心点计算出太阳与视点之间的高度角与方位角.实验结果证明,该方法不仅能准确地实现太阳方位的跟踪,而且在物体遮挡、图像失真等情况下定位依然有效.

太阳方位自动跟踪系统研究

针对传统太阳方位自动跟踪系统结构复杂、跟踪精度较低和跟踪时间较长等缺点,采用了一种新型太阳方位自动跟踪系统。该新型太阳方位自动跟踪系统包括太阳方位初步跟踪系统和太阳方位精确跟踪系统两部分。其中,太阳方位初步跟踪系统根据数据采集器计算实时的太阳方位,再运用控制器驱动电机跟踪太阳方位;太阳方位精确跟踪系统根据光照测量装置搜寻实时的太阳方位,再运用控制器驱动电机跟踪太阳方位。新型太阳方位自动跟踪系统能够快速、高精度地搜寻太阳方位,从而提高了光伏发电厂的太阳能利用效率。

朵云信息辅助卫星影像扫描区域的概略定位

利用卫星遥感影像中朵云与其阴影的成像差异以及扫描区域与成像时刻太阳方位角的关系,建立了3种云朵高度的计算公式。在此基础上,进一步提出了概略计算扫描区域坐标的方法。实验结果表明,该方法有效地解决了在缺乏传感器摆角的情况下对扫描区域的概略定位问题。根据推导的公式,利用物体与阴影在太阳赤纬角上的分量,还可以解决摄影时间不精确情况下的物体高度计算。该方式比用太阳高度角在时间上的敏感程度要小,因而降低了对时间的要求,尤其对单片航空摄影测量中物体高度计算更有利。

EPROM在测量太阳方位角应用

文中介绍一种以CCD为探测器件,结合大容量EPROM实现太阳方位角数字输出的测量方法。利用EPROM作为存储设备,具有容量大、易操作、测量精度高、易改进等特点,并在实验中取得了良好结果。

新疆高纬度区日光温室间距的确定

通过理论计算和图解分析冬至日从日出至日没各时间段的太阳高度角、方位角和影长的关系。表明以冬至当地正午 12 :0 0的棚脊影长确定间距 ,后排采光面受光时间很短 ,间距偏小。合理选择参照时间 ,间距适当增加 。

基于C8051F020的太阳能聚光伺服跟踪系统

以单片机C8051F020为核心,设计出一套自动使太阳能聚光板保持与太阳光垂直的聚光伺服跟踪控制系统。在晴天检测时能自动跟踪太阳,在阴天时能自动引用晴天时的位置。该跟踪系统控制精度高,具有智能化、柔性化的特点,实现了精确跟踪太阳的效果,达到提高利用效率的目的。

利用测日实现快速天文定向

介绍了天文方位角测量原理,给出了实用的计算太阳视位置的方法;研究了在白天恒星无法应用的情况下,利用电子经纬仪测日进行快速天文定向及方位角测量,给出了具体的实施方法及数据解算过程,并对实际测量数据进行了精度分析。

基于光敏电阻的高精度自动跟日系统

为提高太阳能的利用率,解决太阳光的时变性、分散性问题,提出一种基于光敏电阻实现阳光信号采集的自动跟日系统。设计了新型八点半球形太阳方位信号传感器,通过内部两组传感器的位置分布和组合,粗调与细调相结合,对太阳方位角信号进行大范围搜索、小范围调节,从而控制跟踪控制系统实现对太阳光的高精度自动跟踪。分析了太阳光方位信号传感器的内部结构设计及原理、自动跟踪系统的控制过程及原理。结果证明,系统在低成本情况下实现高精度自动跟踪,抗干扰性强,实用性强,对于在光伏发电、光热发电领域推广太阳能应用具有很重要的意义。

竖直墙面不同方位上太阳辐射量的计算分析

在太阳能的开发利用中，竖直墙面单位面积接收的太阳辐射量是个重要的基本参数，本文采用计算机编程的方法，来模拟计算此参数．算结果显示：在昆明，墙面方位角为±45°时，竖直墙面接收到的太阳辐射量最大．当方位角在-45°～45°之间变化时，竖直墙面单位面积上全年接收到的太阳辐射量在3．99×10^3MJ／（m^2·a）～4．04×10^3MJ／（m^2·a）之间变化；当方位角大于45。以后竖直墙面单位面积上全年接收到的太阳辐射量逐渐下降，最少为3．69×10^3MJ／（m^2·a）．

光伏发电系统太阳方向检测方法研究

提出了一种基于线性CCD的太阳方向检测方法。该方法采用机械装置对太阳光线进行采样,利用线性CCD对太阳光线位置进行检测,然后依据线性CCD的数据计算出表征太阳方向的高度角和方位角。最后对本方法的可行性进行验证,利用本方法进行太阳方向检测的精度可达±0.30°。

一种太阳视运动轨迹建模方法及其应用

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。

中学地理教学中的数学方法

利用与地理教学同步的数学方法 ,解决了判断极地投影图中方向问题 ;特别是提出了利用双平行直角坐标系判断 2点间的位置关系的新方法 ;利用数轴解决区时计算问题 ;利用平面几何知识解决太阳高度角问题 ;利用球面几何知识解决地球上 2点间最短距离问题 .从而解决了地理教学中的重点、难点和关键问题 ,体现了地理教学与数学方法之间的有机联系 .

基于PSD的太阳方位对准系统研究

针对现有太阳方位跟踪系统中对准精度较低、易受环境制约等问题,设计了一种太阳方位对准系统。该系统一方面接收GPS输出数据信息,利用视日运动轨迹跟踪方法计算初始方位;另一方面利用斜入射平凸透镜的太阳光线在二维四边形PSD器件上形成光斑,计算光斑中心与PSD器件几何中心之间偏差,结合二者信息对太阳方位进行准确定位,对安装倾斜误差进行补偿。实验结果表明,该太阳方位对准系统能够实现全天候、大范围内准确定位,设计方法合理、可行。

双轴跟踪光伏阵列的日地天文理论仿真实现

固定倾角的传统安装方式导致光伏阵列输出效率较低。根据日地天文理论,仿真太阳和地球间的运动,分析一小时、一天、一个月以及一年等不同时间范围内的太阳高度角和方位角的变化规律,仿真结果表明在不同时刻,日地间的高度角、时角、方位角等都处于变化当中,即传统的固定倾角的安装方式不能有效跟踪太阳运动,如将日地天文理论应用于光伏阵列的双轴跟踪,可以有效地提高光伏阵列的输出效率。

一种槽式聚光器追日误差补偿方法

为了消除槽式聚光器回转轴位置偏差对太阳跟踪精度产生的影响,以南北布置的槽式聚光器为例,通过分析槽式聚光器回转轴在安装时或长期工作之后产生的位置偏离,建立回转轴偏离理想位置的数学模型,推导出太阳相对回转轴的高度角和方位角计算公式,进而对回转轴偏离产生的误差进行补偿。算法适用于任意方向布置的槽式聚光器的跟踪角度计算。