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1/22億
0.38µm 第3章 日照・日射 p.71 p.71∼72 0.78µm 可視光線 太陽定数 1353W/㎡ 1/22億 3.85×1026W ずいぶん少なくなるが, 1時間の日射で人類1年分 のエネルギーに相当する。 重要 太陽定数:1353[W/㎡],地球の大気圏外に到達する法線面日射量 地表に到達する日射量は大気圏外の3/4以下 p.72∼73 地球の熱バランス 短波長放射 地球は日射エネルギーを受けているが、 紫外線 可視光線 赤外線 宇宙に向かっても放射エネルギーを放出している。 長波長放射 r J0 波長 0.38µm 0.78µm 法線面πr2 地表面4πr2 1353 338 反射(1/3) (大気圏外) 吸収(2/3) (地球へ) 226 大気へ (1/3)76 地表へ (2/3)150 宇宙へ σT 4 226 図3-2 地球の熱バランス [W/㎡] 大気の温室効果 遮蔽リング オゾン層 日射計 再放射 雲,水蒸 気,CO2 吸収 再放射 地 表 拡散日射計(直達日射遮蔽リング付き) 1 メサベルデ国立公園(コロラド州) プエブロ・インディアンの住居趾 冬暖かい 夏涼しく 寒風 夏の 太陽 農地 地中冷熱 地中温熱 そよ風 集熱パネル たいようせきい 太陽赤緯δ :天球の赤道面に対する太陽の高度 夏至の日赤緯は23.5° 夏 至 天頂 δ N 壁への蓄熱 断面図(冬) 天球 :観測点を中心とした任意の半径の仮想球体 太陽や星は1日を周期に天球上を移動 天球の赤道:太陽が春秋分に運行する軌道面 天球の 北極 φ 床への蓄熱 太陽 冬の 太陽位置 屋根集熱 ダイレクトゲイン 春 秋 冬 分 至 パッシブソーラーシステムの基本的な考え方 断面図(夏) δ 天球の 北極 地平線 日の出 S 床下のコンクリート で蓄熱 南極 N 夏至 春秋分 (天球の赤道) 冬至 E O W 日没 S 南極 天底 時刻の表し方 p.77 真太陽時(視太陽時): 太陽が南中してから次の南中まで を1日とし,その時間の長さを24等 分,60等分して時分を決める時刻 の体系 平均太陽時:平均太陽の南中から次の南中まで の時間 平均太陽:真太陽時の年平均値(24時間)を1日 として日周運動する仮想太陽 時刻の表し方 p.77∼78 th=tm [時] +e [分] 式(3-1) tm =Tm[時]+(L-135)×4[分/ °] 式(3-2) t=(th-12)×15[°/h] 式(3-3) e th tm Tm t 真太陽時 平均太陽時 時角 真太陽時ー平均太陽時 :均時差 :(地方)真太陽時(経度Lにおける) :地方平均太陽時(経度Lにおける) :(日本)中央標準時(東経135°明石) :真太陽時の時角[°](12時以前はマイナス) 日本中央標準時:兵庫県明石(統計135°)を基点 2 例題1(例題3-1の福岡バージョン) 6月1日の午後、福岡でテレビの時計が3時30分であったとき、 平均太陽時、真太陽時はそれぞれ何時何分か? 6月1日の均時差e =+2分19.8秒=+2.33分 太陽位置の計算 p.79 太陽位置は、太陽方位角Aと太陽高度hで表す。 まず表3-1から均時差 を求める. 福岡の経度L =130°23′=130.38° 日本中央標準時Tm=テレビの時計=3時30分 福岡の平均太陽時tmは、 西 tm=Tm+(L-135)×4=3時30分+(130.38‐135)×4 =3時11.52分=3時11分31秒 次に式(3-2)を使い 地方平均太陽時 を求める. 太陽高度 また、福岡の真太陽時thは、 太陽方位角 +A th=tm+e =3時11.52分+2.33分 =3時13.85分=3時13分51秒 南 最後に式(3-1)を使い (地方)真太陽時 を求める. 太陽位置の計算 p.79 ある地点(緯度φ)のある日(太陽赤緯δ)の h O ‐A 北 東 例題2(例題3-2の福岡バージョン) 6月1日の中央標準時で正午のとき、福岡での時角(真太陽時) を求めよ。 授業中にメモする ある時角(t)(真太陽時)の太陽高度hと まず表3-1から均時差 を求める. 太陽方位角Aは、次式で与えられる。 sin h = sin " sin # + cos" cos # cos t cos # sin t sinA = cos h sin h sin " $ sin # cos A = coshcos " 次に式(3-2)を使い 地方平均太陽時 を求める. 次に式(3-1)を使い (地方)真太陽時 を求める. ! 例題2(例題3-2の福岡バージョン) 6月1日の中央標準時で正午のとき、福岡での時角(真太陽時) を求めよ。 例題3 例題2の場合の太陽位置(太陽高度と太陽方位角)を求めよ。 授業中にメモする 授業中にメモする 最後に式(3-3)を 時角を求める. 表3-1参照 式3-4使用 式3-5使用 3