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阳光照射计算公式

发表时间：2024-07-22 12:05:04 来源：网友投稿

太阳辐射分析为特定位置或面积计算的辐射总量将以总辐射量形式给出。对每个要素位置或每个地形面中的位置重复计算直射日照量、散射日照量、总日照量，以便生成整个地理区域的日照地图。

总辐射量 (Globaltot) 的计算方法是，直接分别将所有太阳图和星空图扇区的直接辐射量 (Dirtot) 和散射辐射量 (Diftot) 相加，即Globaltot = Dirtot + Diftot。

直接太阳辐射量是给定位置的总直接日照量 (Dirtot) 是所有太阳图扇区中直接日照量 (Dirθ,α) 的总和：Dirtot = Σ (Dirθ,α)

1.太阳图扇区 (Dirθ,α)(其质心位于天顶角 (θ) 和方位角 (α) 处)中的直接日照量将使用下列公式计算：

2.Dirθ,α = SConst * βm(θ) * SunDurθ,α * SunGapθ,α * cos(AngInθ,α)

其中：

(1) SConst - 地球与太阳平均距离处大气层外的太阳通量，称为太阳常数。分析中使用的太阳常数是 1367 W/m2。

(2) β - 最短路径的大气层透射率，所有波长的平均值。

(3) m(θ) - 相对的光路径长度，以相对于天顶路径长度的比例形式测量，由太阳天顶角和海拔高程决定。对于小于 80°的天顶角，可以使用下列公式进行计算：m(θ) = EXP(-0.000118 * Elev - 1.638*10-9 * Elev2) / cos(θ) 对于大于 80°的天顶角，需要重点考虑折射。

(4) SunDurθ,α - 以天空扇区表示的持续时间。对于大多数扇区，它等于日间隔(例如一个月)乘以小时间隔(例如半小时)。对于部分扇区(接近地平线)，将使用球面几何计算持续时间。

(5) SunGapθ,α - 太阳图扇区的孔隙度。

(6) AngInθ,α - 天空扇区的质心与表面的法线轴之间的入射角，AngInθ,α = acos( Cos(θ) * Cos(Gz) + Sin(θ) * Sin(Gz) * Cos(α-Ga) ) 。

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