真太阳时要求每天的中午12点，即当地太阳位于正南向的瞬时为 正午。传统上确定时辰，需使用真太阳时，所以要把平太阳时调整为真 太阳时。
我们日常用的计时是平太阳时，平太阳时假设地球绕太阳是标准 的圆形，一年中每天都是均匀的。北京时间是平太阳时，每天都是24小 时。而如果考虑地球绕日运行的轨道是椭圆的，则地球相对于太阳的自 转并不是均匀的，每天并不都是24小时，有时候少有时候多。考虑到该 因素得到的是真太阳时。
L－当地的经度，单位为°；
Ls－当地地区标准时所根据的经度，单位为
°；
± － 对于东半球，取正，对于西半球，取负。
11 7/23/2020
1－2、太阳角
例1：计算龙虎电站东经113.878 °6月21日真太阳时与北 京时间的关系。
❖ 解析：对于6月21日：e＝-1.4;
❖因此： HHs 1. 1 8 13 7 5 182 - 0 6 1 . 4 0 Hs 0 . 43
：赤纬角；
：时角；
h：太阳高度角；
16 7/23/2020
1－2、太阳角
17 7/23/2020
1－2、太阳角
1－2－6、任意平面上的太阳入射角i
❖任意表面的倾斜角
定义：任意倾斜面与水平面之间的夹角。
对于水平面：＝0°
天顶
对于垂直面：＝90°
z
太阳 倾斜面法线
7/23/2020
地平面
南向
18
NoSUCCESS
e 9 . 8 s2 7 B i 7 n . 5 cB 3 o 1 . 5 s s B in
B36 3 n 0 6 84 , 1 1n365 ❖各月21日的时差e：
10 7/23/2020
1－2、太阳角
❖真太阳时H与地区标准时Hs的换算：
H
Hs
L15Ls
e
60
式中：Hs－该地区标准时，单位为h；
－太阳时角，单位为°
z h
地平面
南向
13 7/23/2020
1－2、太阳角
❖可见：太阳高度角h 随地区、季节及每日时刻的变化而变化。
1－2－4、天顶角Z
定义：地球表面上某点水平面的法线与太阳光线的夹角。可由下
式计算：z90 h
天顶 太阳
z
地平面
h
南向
14 7/23/2020
1－2、太阳角
1－2－5、太阳方位角
春分（3－21）：太阳直射赤道
夏至（6－21）：太阳直射北回归线
秋分（9－21）：太阳直射赤道
冬至（12－21）：太阳直射南回归线
5 7/23/2020
2、太阳角
1－2－1、赤纬角
定义：地球中心与太阳中心连线与地球赤道平面的夹角。它与所
在地区无关，仅由日期决定：
2.34s5in360284n
365
❖备注：北京时间依据东经120 °所规定的，即Ls＝120；
12 7/23/2020
1－2、太阳角
1－2－3、太阳高度角h
定义：地球表面上某点与太阳的连线与地平面之间的夹角。可由
下式计算： si n s ih sn i n c o cs os
式中：
－当地纬度，单位为°； －赤纬角，单位为° ；
天顶 太阳
太阳入射角 i 可由下式计算：
天顶
cio cs o si s s nic h n o co s h ) s(
太阳 倾斜面法线
式中：－斜面倾角，单位为°；
i
为° ；
－太阳方位角，单位
－斜面方位角，单位为°;
地平面
南向
h － 太阳高度角。
21
7/23/2020
1－2、太阳角
几种特殊的情况：
角为0时的时角。
si n s ih sn i n c o cs os 令 sinh＝0
则： 0co 1( stan ta)n
8 7/23/2020
1－2、太阳角
❖时差e: 真太阳时与钟表指示时间（平太阳时）之间的差值。
时差产生的原因： （1）太阳与地球之间的距离和相对位置随时间变化。 （2）地球赤道平面与黄道平面成一定的夹角（ 23°27´ ）。
9 7/23/2020
1－2、太阳角 ❖全年各日的时差e（单位：min）可用下式近似计算：
❖黄道平面：地球绕太阳运行的轨道平面。地球自转轴与黄道
平面法线的夹角为23°27´。
4 7/23/2020
1、地球的自转与公转
❖地球的公转：由于地球自转轴与黄道平面法线的夹角为23°27´ ，并且
地球的自转轴在公转时在空间的方向始终保持不变，使得太阳光线有时直 射赤道，有时偏南，有时偏北，从而形成地球上季节的变化。
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19
2020/7/23
1－2、太阳角
❖任意表面的方位角
定义：任意倾斜面的法线在水平面上的投影与正南方向线的夹
角。规定：面向东时为负，面向西时为正。
天顶Байду номын сангаас
太阳
倾斜面法线
z
地平面
南向
20 7/23/2020
1－2、太阳角
❖太阳入射角i
定义：太阳入射线与平面法线之间的夹角。
❖对于水平面，＝0，则： coissinh
❖对于垂直面，＝90°，则： co ic socso h s()
❖对于面向正南的倾斜面，
＝0，则： ci o cs o ) c sc o (o s ss i n ) s( in
22 7/23/2020
1－2、太阳角
1－2－7、日出、日没时角 定义：太阳视圆面中心出没地平线瞬间的时角，亦即太阳高度
定义：太阳至地面上某给定点的连线在水平面上的投影与正南
向（当地子午线）的夹角。规定：偏东为负，偏西为正。
天顶
太阳
地平面 z
h
南向
15 7/23/2020
1－2、太阳角
太阳方位角可由下式计算：
sin
cossin
cosh
当采用上式计算出的sin大于1时，太阳方位角改用
下式计算：
备注：
sinsinshinsin coschos
式中：赤纬角
n为一年中的日期序号。
6 7/23/2020
1－2、太阳角
1－2－2、时角 定义：每小时地球自转的角度为15°，因此可采用一天中地球自转的角
度来表示时间。用来表示时间的地球自转的角度称为时角，并规定正午 时角为零，上午时间取负，下午时角为正。
7 7/23/2020
1－2、太阳角
❖ 真太阳时H 的规定：
太阳能利用
制稿人：王舒庆 王利涛 主讲人：王舒庆
邯能涉县光伏电力开发有限公司
7/23/2020
1
第一章 太阳辐射
2 7/23/2020
1、地球的自转与公转
1、基本概念 ❖地球的自转：地球绕地轴不断地自西向东旋转，其周期为24h。由于
地球的自转，产生昼夜交替的现象。
3 7/23/2020
1、地球的自转与公转