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太阳能热水器工程系统中-太阳相对地球的位置与太阳角

发布时间：2020-11-01  
在太阳能热水器工程系统中，我们要考虑到的东西很多，在做方案的时候，我们还要把赤道坐标系太阳相对地球的位置与太阳角也要考虑进去，到时让客户了解是怎么回事。而对于太阳相对地球的位置与太阳角中，我们还要注意赤纬角与时角ω。
赤道坐标系是人在地球以外的宇宙空间 里，看太阳相对于地球的位S，这时太阳相 对于地球的位置是相对于赤道平面而言，用 赤纬角和时角这两个坐标表示，如图1-4。相对于赤道平面，太阳与地球间的任何夹角 都是与赤道平面的夹角，可以将地球压缩成 一个赤道面来看待，因而世界各地都具有相同的赤纬角，跟所在的地区无关，只跟一年中的某月某日有关。世界上不同的地区，只要 日期相同，赤纬角就相同；日期不同，则赤纬角不同。


（1）赤纬角    δ太阳中心S与地球中心O的连线，即太阳光线在地球表面直射点A 与地球中心O的连线AO与连线在赤道平面上的投影OQ间的夹角称为太阳赤纬角（或称 太阳赤纬）。它描述地球以一定的倾斜度绕太阳公转而引起二者相对位置的变化。由于地 球在公转的同时，其自转轴与黄道平面（即轨道平面）之间保持66°33'的夹角，因而使赤 纬在一年中的各个日子里都具有不同的数值。即在一年中，太阳光线在地球表面上的垂直 照射点的位置在南回归线、赤道和北回归线之间往复移动，使该直射点与地心连线在赤道 面上的夹角也随之重复变化。
赤纬在一年中的变化用下式计箅：
或           

式中石δ--一年中第n天或离春分第d天的赤纬，春分和秋分日δ= 0,冬至日δ=-23. 50，夏至日 5=23. 50; d—由春分日算起的第d天； n—一年中的日期序号。
图1-5为太阳赤纬变化曲线，表1-3为太阳赤纬与日期对照表，可从曲线图或表格中 直接査找赤纬值。

(2) 时角ω  时角描述因地球自转而引 起的日-地相对位置的变化，如无自转，则 不存在时角。图1-4中，地面上任意一点P 与地心连线OP在赤道平面上投影与当地12点钟的日-地中心连线在赤道平面上投影OQ之间的夹角ω(即QB弧对应的圆心角）为时角。地球自转一周为360°,对应的时间为24h,故每小时对应的时角为15°,从 正午算起，上午为负，下午为正，数值等于离正午的时间（小时）乘以15。日出、日落时的时角最大，正午时为零。
表1-3太阳赤纬δ (°)与曰期对照表