2.1 太阳角的计算
太阳能收集器的设计计算都要涉及到太阳高度角、方位角以及日照时间等问题。下面是本文需要用到的几个太阳角的取值过程,同时给出关于上海地区的经纬度、太阳赤纬等数据。其中有太阳高度角 、太阳方位角 。将用于计算太阳辐射强度以及热损失，对太阳能集热器计算设计有着十分重要的意义。
2.1.1 太阳高度角 的计算
图2-1 太阳视运动轨迹与太阳角示意图
图2-1中S与地面的夹角 就是太阳高度角，它可由下式确定：
=80°
式中， 为当地纬度； 为太阳赤纬； 为时角。对于上海地区， =31°， =21.9°在本文出于计算、阅读简便， 统一取正午12时的0°。
2.1.2 太阳方位角 的计算
在图2-1中， 在地平面上的投影线与南北方向线之间的夹角 就是太阳方位角。 可以由下列式子确定
=79.45°
2.1.3 太阳角在集热器安装上的应用
投射到集热器上的太阳辐射能量与太阳高度、方位以及日照时间有关。因此，在太阳能系统的设计和安装中，经常涉及到太阳角的计算。
（1） 集热器的定向
太阳能集热器的方位虽然也可用罗盘定向，但是罗盘指示的方向是地磁的南、北极，它在与地球自转的南、北极是不想相合的。如果用正午的太阳方位定向，就能准确地达到目的。在北半球，纬度大于23°27’的地区，当纬度大于太阳赤纬时，正午时刻太阳队南天极；纬度小于23°27’的地区，当太阳赤纬大于纬度时，正午时刻太阳正对北天极。所以，在正午观测太阳（可用棒影法）就能准确地确定集热器的方向。
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