在閱讀本篇文章前,建議可先閱讀公眾號歷史文章《不要以為組件朝南太陽就得在南邊》。
相信光伏同行們或多或少都有接觸到過太陽軌跡圖,尤其是在使用PVsyst時。但可能一部分人僅限于知道有這個圖,卻并不太清楚這個圖上一堆曲線和數(shù)字的具體具體意義。
今天坎德拉就帶你一篇文章讀懂太陽軌跡圖。
我們先來看一張最常見的太陽軌跡圖,如圖1,這是一張北京地區(qū)的太陽軌跡圖:
圖1 北回歸線以北典型太陽軌跡圖
太陽軌跡圖是用太陽的方位角和高度角來描述太陽的位置,橫坐標為太陽的方位角,縱坐標為太陽的高度角。
如圖1中所示,太陽軌跡圖中的曲線包括數(shù)根拋物線和8字形曲線:
拋物線形狀的7根線表示各個不同月份的21號左右太陽從早到晚的軌跡,其各自代表的月份如圖1中紅色文字所示。
8字形曲線代表一天中各個不同時間點的全年太陽軌跡,比如將全年每一天11點太陽的位置標示在坐標系中,就得到了11h所對應的8字形曲線。
8字形曲線上有箭頭標示軌跡的運行方向,用以區(qū)分同一根拋物線上的不同月份。
圖1中橫坐標的值范圍從-120°到+120°。其中-90°表示正東方向,+90°表示正西方向。方位角小于-90°或者方位角大于+90°(且高度角小于90°)的部分太陽軌跡表示太陽位于天空中偏北的方向;方位角位于-90°和+90°之間(且高度角小于90°)的部分太陽軌跡表示太陽位于天空中偏南的方向。
不是!可能有人注意到在上一個問題的描述中始終加了一條說明“高度角小于90°”。圖1中縱坐標的值范圍從0到90°,對于北回歸線以北的地方,太陽高度角是永遠低于90°的。而對于北回歸線以南的地方,太陽高度角是可能大于90°的,比如圖2中所示,是一張緯度位于赤道和北回歸線之間的某地太陽軌跡圖,之所以與圖1不同,沒有呈現(xiàn)拋物線型,是因為在部分月份的中午前后(從軌跡圖上可以看出是5、6、7三個月的中午前后),太陽的高度角超過了90°,也就是太陽在中午前后位于天空的偏北位置。
圖2 赤道與北回歸線之間典型太陽軌跡圖
圖3所示是位于南半球南回歸線以南某位置的太陽軌跡圖。
圖3 南回歸線以南典型太陽軌跡圖
乍一看與北回歸線以北沒有什么區(qū)別,但仔細看兩者還是有區(qū)別的。首先,圖3和圖1的橫坐標相反,圖1的-90°(正東)在左邊而圖2的在右邊;其次由于在冬至日(12月21日)太陽直射南回歸線,因此在南回歸線以南地區(qū),此時的太陽高度角最高,因此圖3中的7根拋物線代表月份的順序與圖1頁正好相反,最上面是12月,最下面是6月。
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