太阳能供暖的有效集热量与有效太阳辐照度

针对传统太阳能供暖设计的问题,提出了有效集热量与有效太阳辐照度的概念,系统分析了典型地区太阳能的有效集热量与有效太阳辐照度指标,并与传统日平均集热量计算方法进行了对比分析。结果表明:冬季存在11%~15%的太阳辐照量为无效太阳辐照量,在集热器选型计算与安装方位优化中应予以剔除;集热温度对有效集热量有重要影响,对于拉萨地区,集热温度每提高5℃,平板集热器的有效集热量下降约8%,真空管集热器的有效集热量下降约4%;传统集热量计算方法对于辐照量与集热效率均采用日平均计算方法,导致计算结果存在不确定性误差,误差的大小与当地气温波动、太阳辐照特征、集热参数及集热器类型等多种因素相关。

基于SLDEM2015数据的月球Aristarchus地区有效太阳辐照度和电场实时模拟

以月球Aristarchus地区为例,基于覆盖全月的高精度数字高程模型(SLDEM2015)得到的月表坡度和方位角数据,计算2025–2045年之间研究区处于近日点夏至/冬至、远日点夏至/冬至4个时间点时,正午时刻的有效太阳辐照度.其次,基于充电电流平衡理论,计算4个时间点对应的平衡表面电势和垂向电场强度.研究发现地形、纬度、日月距离、季节对有效太阳辐照度和表面电场的分布特征具有重要的影响.此外,对比发现日月距离对研究区的有效太阳辐照和电场环境的影响比季节效应的影响更大.这可为将来无人和载人月球探测任务的时间选择、着陆点环境特征模拟、太阳能利用、月表尘埃环境预警预报等提供一定的支撑和依据.