概念

　　

　　在陽光入射方向下，風(fēng)電機(jī)組不停旋轉(zhuǎn)的葉片可產(chǎn)生一種閃爍的光影。以風(fēng)電機(jī)組所在位置為坐標(biāo)中心，東西方向?yàn)檩S，在北緯地區(qū)，由于太陽的走向?yàn)闁|~南~西，因此軸線北側(cè)的區(qū)域會(huì)受到風(fēng)電機(jī)組的光影影響。通常風(fēng)電機(jī)組的光影影響范圍取決于太陽高度角，太陽高度角越大，風(fēng)機(jī)的影子越短，太陽高度角越小，風(fēng)機(jī)的影子越長(zhǎng)。

　　

　　光影影響時(shí)段、角度及距離的確定

　　

　　

　　我國(guó)各地區(qū)冬至日日出和日落時(shí)間不同，可依據(jù)日出和日落時(shí)間確定風(fēng)機(jī)光影影響時(shí)段。但太陽高度角越小，太陽輻射強(qiáng)度就越小，風(fēng)機(jī)光影影響越弱。對(duì)我國(guó)大部分地區(qū)而言，選取冬至日上午9時(shí)整至下午15時(shí)為風(fēng)機(jī)光影影響時(shí)段較為合理。

　　

　　

　　光影影響角度可以理解為冬至日上午9時(shí)整太陽方位角和下午15時(shí)整太陽方位角的所夾角度。只要分別計(jì)算出9時(shí)整和15時(shí)整的太陽方位角便可求出光影影響的角度。

　　

　　太陽方位角即太陽所在的方位，指太陽光線在地平面上的投影與當(dāng)?shù)刈游缇€的夾角，可近似地看作是豎立在地面上的直線在陽光下的陰影與正南方的夾角。太陽方位角A可用下式計(jì)算：

　　

式中：

　　

　　A，太陽方位角，-180°≤A≤180°或0°≤A≤360°

　　

　　h，太陽高度角；

　　

　　φ，觀測(cè)地緯度；

　　

　　δ，赤緯角；

　　

 

　　圖1:高度角和方位角；冬至、夏至日太陽方位角（北緯40°）

　　

　　太陽高度角的計(jì)算公式為：

　　

式中：

　　

　　h，太陽高度角，-90°≤h≤90°

　　

　　φ，觀測(cè)地緯度；

　　

　　δ，赤緯角；

　　

　　t，時(shí)角；

　　

　　赤緯角，又稱太陽赤緯，是地球赤道平面與太陽和地球中心的連線之間的夾角。赤緯角是由于地球繞太陽運(yùn)行造成的現(xiàn)象，它隨時(shí)間而變，因?yàn)榈剌S方向不變，所以赤緯角隨地球在運(yùn)行軌道上的不同點(diǎn)具有不同的數(shù)值。

　　

　　赤緯角以年為周期，在+23°26.5′與-23°26.5′的范圍內(nèi)移動(dòng)，成為季節(jié)的標(biāo)志。每年12月21日或22日赤緯減至最小值-23°26.5′為冬至，此時(shí)陽光斜射北半球，晝短夜長(zhǎng)而南半球則相反。因赤緯值日變化很小，一年內(nèi)任何一天的赤緯角δ可用下式計(jì)算：

　　

式中：N為日數(shù)，自1月1日開始計(jì)算。

　　

　　時(shí)角：?jiǎn)挝粫r(shí)間地球自轉(zhuǎn)的角度定義為時(shí)角t，規(guī)定正午時(shí)角為0°，上午時(shí)角為負(fù)值，下午時(shí)角為正值。地球自轉(zhuǎn)一周360°，對(duì)應(yīng)的時(shí)間為24h，即每小時(shí)相應(yīng)的時(shí)角為15°，每4min的時(shí)角為1°。可用下式計(jì)算：

　　

式中：n為時(shí)間(24時(shí)制)。

　　

　　影響距離

　　

　　光影影響距離是指風(fēng)電機(jī)組可能對(duì)居民住宅產(chǎn)生光影污染的最大距離，其等同于計(jì)算風(fēng)電機(jī)組的日影長(zhǎng)度，可用下式計(jì)算：

　　

式中：

　　

　　L，風(fēng)電機(jī)組影子長(zhǎng)度；

　　

　　D，輪轂中心高度與葉輪半徑長(zhǎng)度之和；

　　

　　h，太陽高度角；