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光伏系统阴影计算与模拟教程与课件说明-陈建国


光伏系统阴影计算与模拟教程
课件简介:本系列课程从数学几何模型、理论计算公式、三款设计软件多方面展示了光伏系 统设计中遮挡物的阴影分析方法和步骤,其中视频课程共 7 小节,讲解过程由浅入深,课件 内容由 4 个独立文件组件, 分别为 《理论计算公式介绍》 、 《AutoCAD 分析法介绍》 、 《SketchUp 和 Skelion 分析法介绍》 、 《Ecotect

分析法介绍》 ,共计 50 多页,由陈建国老师编写主讲,是 迄今为止业内较全面的阴影分析教程,相应的技术文章分别刊登在《光能》杂志 2014 年 9 月刊、2015 年 4 月刊、2016 年 1 月刊和 2 月刊,大家可下载并结合课件和视频学习参考。

1 、遮挡物阴影范围分析方法 视频 1.1 理论公式和 CAD 法结合简单分析 视频 1.2 案例-彩钢瓦天窗的 CAD 阴影分析法 视频 1.3 屋顶方位角非正南朝向时的遮挡物影长分析 视频 1.4 屋顶方位角非正南朝向时的遮挡物影长分析(续) 视频 1.5 案例-彩钢瓦天窗 SketchUp Skelion 阴影分析方法 视频 1.6 光伏系统阴影的 Ecotect 软件分析法 视频 1.7 案例-彩钢瓦天窗 Ecotect 软件分析法 2015.11.25 已发布 2015.12.2 已发布 已发布 已发布 已发布 已发布 已发布

视频 1.1 理论和 CAD 法结合分析 该节主要内容介绍:

2015.11.25

A、光伏电站在设计过程中,针对不同的建设场地,都需要考虑周边的环境,判 断是否存在产生阴影的遮挡物,如果存在,需要对遮荫范围进行分析。 B、遮挡物产生阴影需要考虑几个参数。在水平面上,主要是遮挡物的高度,太阳 方位角和太阳高度角;在坡面上,主要是坡面的坡角,太阳高度角和方位角。 C、对于影长的分析,主要是建立坐标系,将影长分解为东西分量和南北分量,分 别求解,可确定遮挡物投影点的位置。 D、 影长分析方法主要有公式计算法、 CAD 法、 SketchUp 软件法、 Ecotect 软件法、 Sunlight 软件法等, 对于简单的水平面上或单坡面上的影长分析, 可使用理论公式快速计算。 对于复杂的遮挡物或影子比较复杂的情况,可参考软件法。 E、本节主要介绍结合水平面的影长理论公式并使用 CAD 软件进行分析的方法。

视频 1.2 案例-彩钢瓦天窗的 CAD 阴影分析法 -- 2015.12.2 该节主要内容介绍: 1、 影长可以按照东西分量和南北分量进行分解,光线也可以按照东西和南北分量分解。 2、 以遮挡物在水平面上的东西分量或南北分量为直角边与遮挡物高度所构成的两个直角 三角形是 CAD 绘制阴影的基础。 3、 影长范围的分析一般参考时间段为:冬至日上午 9 时至下午 15 时,对于日照较好的地 区,计算时间可以适当提前或推迟。 4、 以正南朝向彩钢瓦屋面的天窗为例介绍其阴影范围的分析步骤: A、 第一步分析遮挡物的形状,如果不规则该如何做简化处理,然后通过实地测量获得 遮挡物的关键参数,比如长度,宽度,高度,角度,方位等信息。 B、 第二步确定遮挡物的关键点位,一般关键点主要分布在物体的边界部分。如果比较 复杂,需抓住整体轮廓,忽略无关紧要的细节。 (注意:投影点和遮挡物可能处于 坡面同一侧,也可能处于不同侧) 。 C、 第三步借助于 CAD,通过 3 个步骤,来确定投影点。 5、通过 CAD 方法绘制的遮挡物阴影范围是非常精确的,但是在工程上为了节省时间,也不 必这样力求精确,可对阴影范围进行简化处理。

1.3 和 1.4 课程:屋顶方位角非正南朝向时的遮挡物影长分析 上两节课的内容都是基于屋面朝向为正南的情况进行分析, 本节主要介绍当屋面南偏东 或南偏西的时候,影长分量该如何做分析。 影长的分析需要建立直角坐标系,对于水平正南屋面,就沿着屋面的南北朝向建立。如 果水平屋面方位角ψ 不为 0,将坐标系沿着水平面的法线方向旋转ψ 即可,这样就成为新的 坐标系。对于水平屋面,屋面朝向的变化,影长的长度不会变化,但在新旧坐标系下,影长 的南北和东西分量会变化,阴影范围也会发生变化。而对于坡屋面,影长长度及阴影范围都 会发生变化。 本节主要介绍了当屋面存在方位角时的影长分量的计算公式及彩钢瓦屋面存在方位角 时,天窗的阴影分析方法。 本节课程难度比上两节要大,建议新手从第一节开始听。 视频 1.5 案例-彩钢瓦天窗 SketchUp Skelion 阴影分析方法 1、 SketchUp 介绍:草图大师(SketchUp)是一款操作风格明快简易的三维设计软件。该软

件在光伏系统设计中主要用以两块: 绘制光伏系统布置效果图;阴影分析,障碍物的 阴影分析或测量光伏组件阵列的排间距。 SketchUp 绘制的好处在于可视化效果很强, 非 常直观明了地看到到任意时刻的阴影情况。 2、 SketchUp 绘制天窗效果图(主要通过移动、推拉、坐标轴、旋转、拉伸、偏移、直线、 镜头、太阳北极等相关操作) ; 3、 介绍太阳时转换成北京时间的方法; 4、 介绍 SketchUp 阴影动态展示效果和 Skelion 插件生成阴影轮廓的使用。 视频 1.6 光伏系统阴影的 Ecotect 软件分析法 1、 介绍 Ecotect 软件的常用操作命令。 2、 介绍 Ecotect 软件模型的导入操作。 3、 介绍 Ecotect 软件气象数据的导入。 4、 介绍 Ecotect 软件的阴影模拟方法。 视频 1.7 光伏系统阴影的 Ecotect 软件分析方法-彩钢瓦天窗案例讲解 1、 讲解 Sketchup 天窗模型的导出。 2、 讲解 SketchUp 天窗模型的导入、 气象数据的导入、 可视化界面阴影模拟展示 (实时阴影、 阴影动画) 、各种视图的变换。


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