حساب زاوية ارتفاع الشمس
لتمثيل موقع الشمس في السماء ، يجب أولاً تحديد نظام الإحداثيات المستخدم ، وهناك نوعان من الأنظمة الشائعة ، الأول هو نظام الإحداثيات الاستوائي والثاني هو نظام الإحداثيات الأفقي.
المفاهيم:
- خط العرض \(\varphi\) : -90°~90° ، الشمال العرض إيجابي.
نظام الإحداثيات الاستوائي
يستخدم نظام الإحداثيات الاستوائي مستوى الاستواء كمستوى أساسي ، ويعرف موقع الشمس بواسطة زاوية العرض الاستوائية وزاوية الوقت.
- زاوية العرض الاستوائية \(\delta\) : الزاوية بين خط الأرض ومستوى الاستواء.
- زاوية الوقت \(\omega\) : سالبة في الصباح وموجبة في المساء ، وتكون مساوية للوقت بعد الظهر (بالساعات) مضروبة في 15°.
تتغير زاوية العرض الاستوائية بتغير موقع المدار التفاضلي بين خط العودة الشمالي وخط العودة الجنوبي (-23.45°~23.45°):
صيغة حساب زاوية العرض الاستوائية \(\delta\) كما يلي:
حيث n هو رقم التاريخ في السنة (1~365).
نظام الإحداثيات الأفقي
يستخدم نظام الإحداثيات الأفقي سطح الأرض الذي يتواجد فيه المراقب كمستوى أساسي. في نظام الإحداثيات الأفقي ، نستخدم زاوية الارتفاع وزاوية الاتجاه لتعريف موقع الشمس في السماء في وقت معين.
ملاحظة: يجب أن يكون لديك خيال هندسي لفهم هذا الرسم ، حيث يكون الدائرة على الورقة والشمس فوق الورقة.
- زاوية الارتفاع \(\alpha_s\) : الزاوية بين خط الضوء الشمسي والمراقب ، وزاوية الإسقاط لهذا الخط على الأرض.
- زاوية الاتجاه \(\gamma_s\) : الزاوية بين الإسقاط الأفقي لخط الضوء الشمسي على الأرض والخط الجنوبي الحقيقي. الاتجاه الجنوبي الحقيقي هو 0° ، القيم الموجبة تشير إلى الاتجاه الغربي ، والقيم السالبة تشير إلى الاتجاه الشرقي.
صيغة حساب زاوية الارتفاع \(\alpha_s\) كما يلي:
صيغة حساب زاوية الاتجاه \(\gamma_s\) كما يلي:
الوقت القانوني والوقت الشمسي الحقيقي
الوقت القانوني هو الوقت الإداري (مثل التوقيت الصيني) ، بينما الوقت الشمسي الحقيقي يعتمد على الوقت الظهر الحقيقي في الساعة 12 ظهرًا.
على سبيل المثال ، في بكين وأورومتشي ، يكون ارتفاع الشمس في الوقت الشمسي الحقيقي في الساعة 12 ظهرًا ، بينما في الوقت القانوني ، يكون ارتفاع الشمس في أورومتشي في أعلى نقطة له (أي الظهر) حوالي الساعة 14:00.
المراجع والشكر
- معرفة المزيد عن المعرفة الجغرافية المتعلقة بأنظمة الطاقة الشمسية
- البحث عن خط العرض والطول
- حاسبة الشمس
- نقاش عن تصميم نظام تتبع الطاقة الشمسية لتوليد الطاقة الكهربائية
- [AngleCalculations.pdf]
عنوان النص: https://wiki-power.com/ يتم حماية هذا المقال بموجب اتفاقية CC BY-NC-SA 4.0، يُرجى ذكر المصدر عند إعادة النشر.
تمت ترجمة هذه المشاركة باستخدام ChatGPT، يرجى تزويدنا بتعليقاتكم إذا كانت هناك أي حذف أو إهمال.