Расчет поступления солнечной радиации для Московской области и других регионов

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

@SergeChe, не беспокойся, у тебя на счет этого,

совсем не ощущение, там регион проживания такой.
Так что продолжай заниматься нужным и хорошим делом!

 

Спасибо. Поскольку у меня непрофессиональные вопросы к профессионалам, ничего удивительного, что некоторые из них теряют терпение. Вот поэтому я и просила, какие профессиональные вопросы Вам задать, что бы получить вменяемый ответ, а не про Сейлора - у нас с ним давний спор про экологичность тонн боратов в «эковате», поэтому он так нервно реагирует. Он на многих кидается, его и Трэкс тоже из себя вывел, и что?

Если Вас не затруднит, меня устроят готовые данные, которые есть у Вас, былижайшего по широте места, Вы же сами написали, что я не могу понять данные в простой таблице- неправильно введу - опять не так будет. И с планшета вводить - боюсь, планшет не захочет.
По правде сказать, я в изобилии этих таблиц запуталась.

 

Жаль, я-то надеялся, что на память о Вас останется хотя-бы несколько таблиц А в том эпизоде, на который я случайно натолкнулся, и который меня изрядно повеселил - Вы пытались что-то доказывать про теплопроводность, усадку и оптимальную форму гранул для крошки из полиизола.

Берем последний калькулятор https://www.forumhouse.ru/posts/22859196/, ближайшие по широте данные - в Волгограде, Саратове и Воронеже. Я взял Волгоград и Воронеж, только поволжские (далеко расположенные по долготе) города было бы брать нехорошо.
Выбираем на странице "ДанныеНаГоризонтальнойПлоскости" Волгоград, ставим широту Харькова (50 градусов). Для удобства, я убрал данные за ненужные нам 8 месяцев, оставил февраль, март, сентябрь и октябрь:

Можно менять данные для одной панели, можно "стрелять очередями" по 4 ориентации. Для начала, я взял азимут 180 (Юг) и углы наклона 30-40-50-60. Чувствуется, что максимум в районе 50 градусов. Уменьшая шаг, я постепенно нашел примерную точку оптимума для азимута 180. Матрица для Волгограда немного несимметрична, поэтому я начал понемногу уменьшать азимут. Найдя локальный минимум по азимуту, я снова нашел примерный оптимум по углу наклона.
Затем, повторил эту процедуру для данных Воронежа. Радиация в Воронеже поменьше, но оптимум находится примерно в той же точке - это 179.3-179.4 по азимуту и 50.9-51 по углу наклона к горизонтали.
Мы нашли оптимальную ориентацию, при которой в феврале, марте, сентябре и октябре поступление радиации на 1 м2 поверхности максимально.

Обратите внимание на формулировку: я совсем не уверен, что максимальное поступление радиации соответствует максимуму полученной от СП электроэнергии, и вот почему: панели стандартно тестируются при освещенности 1000 Вт/м2, температуре 25 С и светом, направленным перпендикулярно поверхности.
1. В выбранные месяцы, панели будут работать, в основном, при освещенности заметно меньше 1000, может быть в сентябре и будет 500-600. При уменьшении освещенности, мощность панелей падает не совсем линейно, т. е. при уменьшении освещенности убывает и КПД. Возрастает значимость полуденных часов, с наибольшей интенсивностью освещенности. Если есть какой-то минимум освещенности, ниже которого панели не работают, то мы заведомо отсекаем ранние утренние и поздние вечерние часы, и даже какие-то "плохие" дни целиком. Частота "плохих" дней выше в феврале и октябре, когда солнце стоит ниже.
2. При нагреве солнечными лучами, панели заметно теряют КПД. То есть, утром, пока поверхность еще не сильно нагрелась, КПД выше, чем днем или вечером солнечного дня.
3. Про падение КПД со снижением освещенности и с повышением температуры, хоть какую-то информацию можно найти. По третьему пункту практически ничего нет. Продавцы поликристаллических панелей глухо упоминают, что их панели лучше работают с рассеянным светом, чем конкурирующие, так как в панели множество по-разному ориентированных кристаллов. "Лучше" - не значит идеально. А теперь вопрос: что происходит с КПД, когда свет падает не по нормали, и на те, и на другие панели? Есть какие-то таблицы, графики зависимости от угла и т. п? Мне пока не попадались.
Я думаю, что под действием этих факторов оптимум для панелей сместится куда-то восточнее и, скорее всего, поближе к горизонтали.

 

@SergeChe, спасибо! Реально, огромная благодарность! Это именно то, что я искала. Это именно ответ профессионала. А про память - я не страдаю манией величия, если моя тема кому-то поможет сделать правильный выбор, в том числе и благодаря Вам, этого более чем достаточно.

 

@Olivka557, Про память и манию величия - это Вы моего специфического юмора не поняли
У меня есть куча матриц, которые нужно ввести, чтобы делать расчеты не только в Московской области, но и в других местах. Когда мне удается кого-нибудь уговорить ввести хотя бы несколько матриц, я радуюсь, так как мне работы меньше. Если бы Вы ввели бы, например, Полтаву - я бы посчитал Вам по Полтаве. У Вас был бы более реалистичный результат, а мне достались бы введенные Вами матрицы, которыми я бы потом пользовался бы, и Вас вспоминал.
Так вот, зря Вы не стали вводить данные на Барышиху или Полтаву (или обе вместе). То, что я посчитал, соответствует условиям Волгограда или Воронежа. Я сейчас ввожу некоторые матрицы по украинским метеостанциям, они достаточно несимметричны, с ярко выраженным уменьшением средней радиации во второй половине дня (в некоторые месяцы). Соответственно, при таких условиях оптимум сильнее сместился бы на Восток, и азимут оптимальной ориентации был бы, например, не 179, а 175, или вообще 170.
Насколько сильно он сместился бы - не знаю, считать надо.

 

@SergeChe, вот тоже расчет моей теплички в другой программе, но интересно совпадение данных
https://www.forumhouse.ru/posts/23439668/

 

Повнимательнее в поисках соответствий, в данной строчке Вы сравниваете кВт*ч с кВт, то есть энергию с мощностью, это совсем неправильно. Я так думаю в суммарной матрице таблицы эксель значение 10,71 все таки в кВт, а вот значение суммы строчки за март = 82.89 в кВт*ч.

 

@kivik71, Насколько я помню, в таблицу на форуме вносились коррективы - @Энергогетик, умножал площадь верхней панели на 0.1. Тогда, средний день в марте должен давать 75.2 кВт*ч. Максимальное часовое поступление 10.76 кВт*ч за час, т. е. средняя энергетическая освещенность в этот часовой период 10.76 кВт. Максимум, я думаю, примерно в 12:05 солнечного времени, или около 13:35 местного.
Суммарные 65 кВт*ч вызывают сомнения. Световой день почти 12 часов (в районе 11:45-11:50). Просто площадь треугольника с таким основанием и высотой 10.5 - уже около 62. А по смыслу, кривая мощности должна быть гладкая и выпуклая.

 

Мастеръ Гамбсъ этимъ полукресломъ начинаетъ новую партiю мебели.(С)​

Добрый вечер, коллеги! Сегодня у нас небольшая премьера.
Хочу представить Вашему вниманию «Большой калькулятор» солнечной радиации БК-001, первый такого типа. Он предназначен для расчета средних сумм поступления солнечной радиации в любой точке довольно большого региона (Юг России и часть Восточной Украины), для панели (окна, солнечного коллектора, солнечной батареи) произвольной ориентации, до 4 панелей разной ориентации одновременно. Начальная информация содержится в "Краткой инструкции", рекомендую ознакомиться.
Калькулятор использует исторические данные для 31 метеостанции. Пользуясь случаем, хотел бы выразить свою признательность коллегам @a991ru, и @Энергогетик, за помощь в оцифровке части справочников по солнечной радиации.
У меня нет 100% уверенности, что я везде поставил адекватную защиту от "шаловливых ручек" будущих пользователей, и выловил все-все ошибки, поэтому давайте будем считать, что калькулятор находится в режиме бета-тестирования. В основном, он работает, явных несуразностей мне пока найти не удалось.

Как всегда, замечания и предложения можно направлять по адресу SolCalc@yandex.ru или в личную почту. Если мне покажется, что тема имеет общий интерес, тогда я все равно попрошу продублировать Ваше сообщение на Форуме.

 

Это тепличная специфика. Я не зря пока веду расчет только по прямой радиации, не учитывая рассеянную и отраженную. В теплицах есть фактор сквозного пролета, пока его не так просто просчитать динамически, для пристенной теплицы он конечно меньше, но все равно есть. Я так думаю пока рассеянная и отраженная примерно компенсирует проходной фактор.
А вот для солнечных панелей уже пришлось вводить учет рассеянной и отраженной, иначе расчеты не сходились с реальными измерениями.

 

@kivik71, Если есть возможность, выложите где-нибудь график энергетической освещенности (мощности) для этого случая. Хочется посмотреть

 

Получится только завтра. Расчетная программа не со мной (она у меня находится в своей песочнице, не контактируя с интернетом).
Еще кстати, шаг расчетов у меня выбран почасовой, но уже не хватает, возможно скоро начну переходить на получасовой, хотя, если очень захотеть, то можно сделать хоть посекундно, только браузеру не понравится долго считать.

 

Ага, я про себя все посчитал, а тут не уточнил, что т. к. мощность суммарная за час и получается квт*ч...
А на счет разности сумм, так вы считали для бийска, а в таблице для подмосковья!

 

Даже не знаю, где лучше выложить (во всех темах это будет полезно), пока попробую все таки здесь.

Кстати график наружной температуры в этот день тоже идеальная пирамида с прямыми подъемами. https://world-weather.ru/pogoda/russia/bysk/15-march/#2018 Примерно так же выглядит и мой расчетный график.

Конечно графики с шагом в час получаются не совсем реальными, да еще по оси времени я сжал правый в углу суммарный график, но других вариантов пока нет. На картинке все, что относится к этому дню. И когда все это вместе, тогда можно разобраться почему цифры именно такие.
Для начала посмотрите на реальные погодные условия, облачность до 13:00, я применил коэффициент от 0,6 в 7:00 до 0,8 в 13:00. Когда я вел расчеты в Ecxel, по всем расчетам сразу на странице строился график и по нему можно было более красиво и гладко подбирать различные коэффициенты расчета. В новом варианте программы пока автоматической постройки графиков нет. Но этот вопрос решается постепенно.

В идеальный ясный день, она так и есть

Максимум для плоскостей дуги приходится на ~12:00, причем именно местного времени (все таки фронт теплицы повернут на 20° к востоку), из-за раннего включения западной стены максимум общего прихода смещается примерно на 13:00.
@Энергогетик, но даже в идеальных условиях, общий итог все равно в минусах, даже уже ночное одеяло накидывал в старом варианте программы и северную стенку утеплял до 2 Вт/м2*К, только только приблизился к нулевому балансу. Но это только при условии переноса дневных излишков на ночь, а это означает, что нужна принудительная закачка в грунт, самоходом туда мало что пойдет, теплу проще днем без одеяла сквозь поликарбонат прорваться. Трудно бороться с 30°С дельтой по температуре.

 

Понятно. Но, оттайка грунта это у нас уже жизнь! Там где тало, черемша и рогатый лук уже будет, а я его посадил! А в салате это уже что-то. Так что если мы приблизимся к нулевому балансу это круто. Просто например в прошлый год, (а он сложный был даже по меркам сибири) в мае 10 числа выпало 70см снега на полностью неоттаявший грунт, ибо вся зима до апреля была -30 и снего 5см. Реально в конце мая был лед под забором в огороде. Так что оттайка в марте это просто недосягаемое нечто! Ну и есть немного подогрева и налью бассейн теплой воды.