日照量计算

根据一年中太阳在天空中位置的公式，我们可以计算出特定倾斜平面上的最大日照量，它的值是其所在纬度和一年中所在天数的函数。这些计算对于使用日照时间记录仪来获取的实验数据也至关重要。下面的动画计算了每天的太阳辐照度，日照量及日照小时数。这些计算没有考虑当地天气条件的影响，所以这些理论图并不应用于确定系统容量或预测系统运行情况。每个图片下方有对该图的注解。

Latitude:

-9090

Day:

1365

上图给出了一天中直射辐射强度的变化情况，单位为W/m2。它表示的是一个跟踪太阳的聚光器在没有云的条件下接收到的功率，图中的时间为地方太阳时。将纬度设置为您所在的纬度，然后调整天数滑块来查看一年中每天的辐射量。

latitude2 =

-9090

arrayTilt =

080

上图给出了平均日照量与纬度的关系。这三个曲线分别是每日总日照量，水平面接收的日照量和如前文“斜面上的太阳辐射”中所定义的倾斜面上的日照量。每日总日射量在数值上等于一天中的日照小时数。假定该组件面向赤道，因此在北半球面向南，在南半球面向北。赤道两侧的纬度值有正负之分，因此组件的朝向也相反。图中曲线在赤道附近的突变是因为组件朝向发生了翻转。

latitude3 =

-9090

日照时间指的是每天日出和日落之间间隔的小时数。纬度高于67度的地区在一年中的某些时候会出现24小时日照的情况。令人惊讶的是，地球上每个地区的年平均日照时间都为12小时。北半球的平均日照强度低于南半球。

下面给出了生成上述曲线的公式。这些公式的计算使用的是在地方太阳时，而非地方时。地方太阳时和地方时之间的修正关系在“太阳的位置”一节中给出。

日照时间是日出和日落之间的时间差:

S u n r i s e = 12 - \frac{1}{15^{0}} \cos^{- 1} (\frac{- \sin φ \sin δ}{\cos φ \cos δ})

and sunset:

S u n s e t = 12 + \frac{1}{15^{0}} \cos^{- 1} (\frac{- \sin φ \sin δ}{\cos φ \cos δ})

太阳辐射的直射辐射部分取决于大气质量:

I_{D} = 1.353 \times {0.7}^{(A M^{0.678})}

大气质量可以通过大气质量公式确定:

A M = \frac{1}{\cos θ}

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