Page 67 - 6862

Азимут поверхні α Н – кут між нормаллю до поверхні і напрямом на
південь. Якщо поверхня зорієнтована перпендикулярно сонячним променям,
потужність сонячного випромінювання на ній є максимальною. Кут падіння
сонячних променів на довільно орієнтовану поверхню з азимутом α Н і кутом
нахилу до горизонту β визначають за формулою:
( )


cos i  sin( )[ cos( )[ sin( )  cos( H ) cos( )  sin( H ) sin( )] 


 sin( ) cos( ) cos( H )]  cos( )[ cos( ) cos( ) cos( )  sin( ) sin( )]. (6.7)
Отже, для ефективної роботи геліоустановок необхідно, щоб потужність
сонячного випромінювання була максимальною. Для цього кут між поверхнею і
напрямком сонячного випромінювання повинен бути близьким до нуля і = 0.
Для цього її необхідно орієнтувати на південь (α Н = 0) під певним кутом β
відносно горизонтальної поверхні. Величина кута β знаходиться за формулою
(6.7) з урахуванням широти місцевості φ і пори року, від якої залежить
схилення Сонця δ. Для підрахунку чисельних значень кута β беруть середнє
значення кутового часу за добу ψ = 0. Отримане значення підставляють до
формули (6.7). Розрахована функція має такий вид:
f  ( ) sin ( )[ cos ( ) sin  ( ) sin ( ) cos  ( )] cos ( )[ cos ( ) cos  ( ) sin ( ) sin ( )].(6.8)

Для одержання максимальної потужності від Сонця необхідно знайти
максимум функції (6.8). В табл. 6.2 наведено значення кута β, за яких
отримують максимальне значення потужності сонячного випромінювання на
широтах України протягом року.

Таблиця 6.2. Оптимальний кут нахилу поверхні на різних широтах
Широта φ 45° 46° 47° 48° 49° 50° 51° 52°
Місяць
1. Січень 66° 67° 68° 69° 70° 71° 72° 73°
2. Лютий 58° 59° 60° 61° 62° 63° 64° 65°
3. Березень 47° 48° 49° 50° 51° 52° 53° 54°
4. Квітень 36° 37° 38° 39° 40° 41° 42° 43°
5. Травень 26° 27° 28° 29° 30° 31° 32° 33°
6. Червень 22° 23° 24° 25° 26° 27° 28° 29°
7. Липень 24° 25° 26° 27° 28° 29° 30° 31°
8. Серпень 32° 33° 34° 35° 36° 37° 38° 39°
9. Вересень 43° 44° 45° 46° 47° 48° 49° 50°
10. Жовтень 55° 56° 57° 58° 59° 60° 61° 62°
11. Листопад 64° 65° 66° 67° 68° 69° 70° 71°
12. Грудень 68° 69° 70° 71° 72° 73° 74° 75°

З даних табл. 6.2 видно, що для отримання максимальної потужності сонячної
енергії кут нахилу фотоприймальної поверхні геліоустановки необхідно
змінювати в широких межах протягом року. За умови відхилення на кут ±10° від
оптимального на поверхні розсіюється до 90 % від максимальної потужності. В
переважній більшості випадків геліоустановки мають нерухому фотоприймальну
поверхню. В цьому випадку її необхідно орієнтувати у південному напрямі під

64