严寒和寒冷地区太阳能集热器倾角及方位角优化分析

摘要

在严寒和寒冷地区太阳能热利用系统设计中,太阳能集热器倾角和方位角是重要参数.以太阳供暖和太阳能热水两种典型太阳能热利用方式,建立逐时太阳能集热器集热模型,并以运行期累积获得最大辐照量为目标,求解太阳能集热器最优倾角和方位角组合.选取我国严寒和寒冷地区沈阳、西安、酒泉和喀什4个典型城市进行案例分析.结果表明,太阳能热利用方式对最佳倾角及方位角组合有显著的影响;同一城市,太阳能供暖与太阳能热水两种方式的最优倾角相差10°～15°,最优方位角相差约9°;与采用地理纬度为倾角和正南方为方位角相比,采用最优倾角和最优方位角组合时,全年运行期累积辐照量可以提高3％～8％.