Экология/2.Экологические и метеорологические проблемы  больших городов и промышленных зон.

К.т.н. Абдибаттаева М.М.

Казахский национальный технический университет им. К. И. Сатпаева, Республика Казахстан

Среднемесячный дневной приход солнечной радиации на наклонную поверхность месторождении Кумколь

Среднемесячный дневной приход суммарной солнечной радиации на наклонную поверхность E_к равен:

(1)

где E – среднемесячный дневной приход суммарной радиации на горизонтальную поверхность; R – отношение среднемесячных дневных приходов суммарной радиации на наклонную и горизонтальную поверхности. Чтобы определить R, нужно знать составляющие солнечной радиации: прямую, диффузную и отраженную. Предполагая, что диффузное излучение изотропно (т. е. равномерно распределено по небосводу), R можно представить в виде

(2)

где E_д – среднемесячный дневной приход диффузной радиации на горизонтальную поверхность; R_п – отношение среднемесячных дневных приходов прямой радиации на наклонную и горизонтальную поверхности; b – угол наклона коллектора к горизонту; r – отражательная способность земли, изменяется от 0,2 до 0,7 в зависимости от протяженности снежного покрова.

Так как измерения диффузной радиации E_д проводят в редких случаях, ее следует определять по результатам измерений суммарной радиации. Исследования показали, что доля диффузной составляющей в суммарной радиации зависит от показателя облачности (рис.1), где E₀ – среднемесячный дневной приход солнечной радиации на горизонтальную поверхность за пределами земной атмосферы.

Рисунок 1. Зависимость доли диффузной радиации от показателя облачности на месторождении Кумколь.

Зависимость на рисунке 1 может быть представлена аналитически:

(3)

Внеатмосферная солнечная радиация рассчитывается на основе геометрических соображений с использованием солнечной постоянной. Значения E₀ для северных широт приведены в таблице 1.

Теоретически R_п является функцией пропускательной способности атмосферы. Однако эту величину можно определить как отношение приходов внеатмосферной радиации на наклонную и горизонтальную поверхности. Для ориентированных на юг поверхностей R_п находится в зависимости от широты местности j и угла наклона коллектора к горизонту b. С небольшой погрешностью эти значения R_п можно использовать и для поверхностей, азимут которых по абсолютному значению не превышает 15°.

Таблица 1. Среднемесячный дневной приход солнечной радиации на горизонтальную поверхность за пределами земной атмосферы, МДж/(м²×сут)

Северная широта	Январь	Февраль	Март	Апрель	Май	Июнь	Июль	Август	Сентябрь	Октябрь	Ноябрь	Декабрь
46°	12,0	17,5	24,8	32,8	38,8	41,3	40,0	35,1	27,7	19,6	13,3	10,6

Результаты расчета среднемесячного дневного прихода солнечной радиации на наклонную поверхность целесообразно свести в таблицу 2.

Таблица 2. Среднемесячный дневной приход солнечной радиации на наклонную поверхность месторождении Кумколь

Месяц	Среднемесячный дневной приход суммарной радиации на горизонтальную поверхность Е, МДж/(м^2×сут)	Показатель облачности Кm	Доля диффузной составляющей в суммарной радиации Eд/Е	Отношение среднемесячных дневных приходов прямой радиации на наклонную и горизонтальную поверхности Rn	Отношение среднемесячных дневных приходов суммарной радиации на наклонную и горизонтальную поверхности R	Среднемесячный дневной приход суммарной солнечной радиации на наклонную поверхность Ek, МДж/(м^2×сут)
Март	10,42	0,420	0,442	1,6	1,34	13,96
Апрель	11,25	0,343	0,533	1,2	1,10	12,38
Май	11,67	0,301	0,593	0,9	0,96	11,20
Июнь	11,81	0,286	0,616	0,8	0,93	10,98
Июль	11,81	0,293	0,603	0,8	0,92	10,87
Август	16,47	0,327	0,554	1,15	1,07	17,62
сентябрь	10,81	0,390	0,475	1,2	1,11	11,99
Октябрь	9,76	0,498	0,370	1,9	1,58	15,42
Ноябрь	8,44	0,636	0,264	2,65	2,23	18,82