光伏系統(tǒng)陰影計(jì)算方法

1、光伏系統(tǒng)陰影計(jì)算方法二、實(shí)例分析這里以上文圖1某南北坡向屋頂?shù)木匦翁齑盀槔M(jìn)行說明，并進(jìn)一步給大家介紹坡面影長(zhǎng)理論公式的應(yīng)用、理論公式與CAD的結(jié)合使用及PVSYST勺建模分析法，天窗相關(guān)尺寸參數(shù)參考表1,圖5為對(duì)照示意圖，為了便于分析陰影，將天窗分成南坡和北坡兩部分，因?yàn)檫@兩部分所產(chǎn)生的陰影輪廓是不相同的，天窗北坡部分的陰影區(qū)域只在北坡同一個(gè)平面內(nèi)，可用公式法進(jìn)行計(jì)算，而南坡部分所產(chǎn)生的陰影可能同時(shí)跨過南坡和北坡屋面，因此不是處于同一個(gè)平面內(nèi)，公式法就不能直接使用，需要借助于CAM。圖6為列舉并標(biāo)注的一些關(guān)鍵點(diǎn)，如F、I、GJ點(diǎn)可使用公式法，E、H點(diǎn)需要使用CAM。屋面和硝城9(*)+高度H

2、(11)-1也寬度如5)1/2寬度挑檐長(zhǎng)度(m)長(zhǎng)度L產(chǎn)掰網(wǎng)1.回1.小1.8t一j表1天窗相關(guān)參數(shù)圖5天窗三維示意圖(南北坡面)圖6天窗俯視圖和關(guān)鍵點(diǎn)位置列舉1、公式法求解通過（1）和（2）公式求得南京地區(qū)冬至日太陽(yáng)時(shí)9時(shí)對(duì)應(yīng)的高度角和方位角，通過（8）和（9）公式可求得高度1.15m的天窗在北坡面上的陰影長(zhǎng)度X和Y分量值的大小，結(jié)果參考表2。冬至日9好愉人信?；诔觯ㄆ旅嬷苯亲鴺?biāo)冢）蝸太陽(yáng)禽原用“太陽(yáng)方位角B天窗高度（Q，Lx*（B）-8中a19.303-43.削一1,12.茹心乩蛔的白表2天窗北坡面上影長(zhǎng)X和Y分量值CAM也要借CAD法是個(gè)人比較推崇的方法，可以解決公式法遇到的局限性問題，

3、當(dāng)然助于水平面上影長(zhǎng)公式才能發(fā)揮出來，這一部分介紹了這種方法計(jì)算天窗北坡和南坡部分的影長(zhǎng)。先通過（3）和（4）公式求得高度1.15m的天窗在水平面上的影長(zhǎng)X和Y分量的大小,參考表3。屎至日9咻入侑他出（水平直直角坐標(biāo)系），南拿綣鹿，|士國(guó)高度造。r太b昉位角e干齒高虐（力LvH1匚yfo)32.419.30第-45.57-1.m2.30益】2.312BTi-表3天窗在水平面上影長(zhǎng)X和Y分量值F點(diǎn)的投影位置，第一步可CADt測(cè)算的步驟簡(jiǎn)述如下，對(duì)于北坡部分的影長(zhǎng)計(jì)算，如先分別畫出以直角邊長(zhǎng)度1.15m（遮擋物高度）和2.31287m（水平面上影長(zhǎng)Y分量）的直接三角形，參考圖7,接下來過直角邊的頂

4、點(diǎn)B作角度為負(fù)6。的直線并和斜邊的延長(zhǎng)線相交于一點(diǎn)ML那么交點(diǎn)與B點(diǎn)的距離即為坡面影長(zhǎng)的Y分量長(zhǎng)度（以B點(diǎn)作為參考原點(diǎn)），使用CAD的測(cè)量功能量出即可，如本案仞實(shí)測(cè)Y分量長(zhǎng)度為2.94898m,與理論計(jì)算值吻合。第二步畫出以直角邊長(zhǎng)度1.15m和2.20231m的直接三角形，參考圖8,測(cè)量出圖7光0.30825m。線和坡面的交點(diǎn)M距離遮擋物最低點(diǎn)所在水平面的高度，本案例量測(cè)的高度為過L點(diǎn)作高度為0.30825m的線段LQ,過Q作水平線與斜邊FL的延長(zhǎng)線交于P點(diǎn)，過P點(diǎn)作PN垂直于直角邊FB,則PN為X分量長(zhǎng)度，本例實(shí)測(cè)長(zhǎng)度2.79262m,與理論計(jì)算值吻合。圖7天窗北坡部分F點(diǎn)投影的Y分量求解

5、圖8天窗北坡部分F點(diǎn)投影的X分量求解最后選擇冬至日太陽(yáng)時(shí)9時(shí)對(duì)天窗的陰影進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬，圖18為陰影模擬結(jié)果，對(duì)于陰影的長(zhǎng)度可使用軟件中的直尺工具進(jìn)行測(cè)量。圖18冬至日9時(shí)陰影模擬結(jié)果4、PVSYS曬真和CAM測(cè)量結(jié)果比較PVSYS騎真的優(yōu)點(diǎn)在于其可視化效果較強(qiáng)，其缺點(diǎn)在于建模需要耗費(fèi)一定的時(shí)間，另外模擬后還需要對(duì)影長(zhǎng)進(jìn)行手動(dòng)的拉線測(cè)量，圖19為CADfe繪制的陰影區(qū)域，對(duì)其中幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)之間的長(zhǎng)度進(jìn)行了標(biāo)注，PVSYST莫擬結(jié)果的手動(dòng)測(cè)量值參考圖20。從兩者數(shù)據(jù)對(duì)比來看，結(jié)果非常接近，PVSYSTIU量的精度只顯示兩個(gè)小數(shù)點(diǎn)位置，但實(shí)際工程中厘米級(jí)別的誤差基本可以忽略，因此也滿足實(shí)際的設(shè)計(jì)要求了

6、。圖19陰影區(qū)域CAD&測(cè)算(單位：mm(A)(B)(C)(D)圖20PVSYST莫擬結(jié)果手動(dòng)測(cè)量值(單位：mD小結(jié)文章通過數(shù)學(xué)角度針對(duì)坡屋面上的遮擋物影長(zhǎng)公式進(jìn)行了求解，并指出公式應(yīng)用存在的局限性，結(jié)合實(shí)際案例對(duì)天窗的陰影進(jìn)行了精確的分析，介紹了公式法、CAD&和PVSYST建模法的應(yīng)用并對(duì)三種方法求解的結(jié)果進(jìn)行了比較，公式法和CAM兩者在本質(zhì)上其實(shí)是相通的，因此值也是相同的。PVSYSTt模擬時(shí)軟件計(jì)算的冬至日9時(shí)太陽(yáng)高度角和方位角的值和公式計(jì)算非常吻合，因此模擬結(jié)果也具有較高的準(zhǔn)確性。相比之下，PVSYST!模過程稍麻煩些，公式法和CAM則更為簡(jiǎn)便。在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)不同的屋面選擇不同的方法，如水平屋面可使用理論公式計(jì)算，而對(duì)于坡屋面，若遮擋產(chǎn)生的陰