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申请/专利权人：浙江大学;浙江大学建筑设计研究院有限公司

摘要：本发明涉及一种光伏阵列非连续遮挡下屋顶传热瞬态计算方法，包括如下步骤：1，使用光伏阵列屋顶的三维几何模型，计算屋面不同位置的可见天空和光伏背板辐射角系数，并结合太阳移动规律计算得到受光伏阵列遮挡的屋面上阴影区域的时间序列数据；2，计算得到屋面各处太阳辐照度的时间序列数据；3，建立屋面不同位置的换热综合温度方程；4，建立屋顶结构瞬态导热方程，求解各时刻屋顶结构温度分布；5，计算时间序列内屋顶冷热负荷的动态分布。本发明能准确的计算出安装光伏阵列的屋顶不同位置的温度分布及其随时间的变化情况，对屋顶光伏的优化设计和建筑能耗的准确评估具有重要意义。

主权项：1.一种光伏阵列非连续遮挡下屋顶传热瞬态计算方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤S1：设定计算时间序列，包括时期和时间间隔，输入光伏阵列和屋顶几何参数，生成三维几何模型模型，计算屋面不同位置的天空视野因子和光伏背板视野因子，并计算得到受光伏阵列遮挡的屋面上阴影区域的时间序列数据；步骤S2：按照时间序列对屋面不同位置，使用动态阴影位置的数据进行太阳直射辐射遮挡判定，并以气象数据为基础，结合天空视野因子计算得到屋面各处太阳辐照度的时间序列数据；步骤S3：综合考虑屋面的对流换热、屋面-光伏阵列背板辐射换热、天空长波辐射散热、太阳辐射得热，建立屋面不同位置的换热综合温度方程；其中，屋面不同位置的换热综合温度Tz的方程为： 式中：Ta为环境空气温度，hc,r-a为屋顶外表面对流换热系数；αr为屋顶表面吸收率；τ代表时刻；n和m代表屋面不同位置；qbr为整个光伏阵列背板与屋面的辐射换热量：qbr＝εbrσbTb4-Tr4式中：系统发射率其中εr和εb分别为屋面和光伏背板的发射率，Xbr为光伏背板对屋面计算位置的辐射角系数；Tr为屋顶上表面温度；Tb为光伏组件背板温度；qlw为屋面与环境的长波辐射换热量，在平屋面是与天空的长波辐射换热，计算公式为：qlw＝εrσbXskyTr4-Tsky4式中：σb为斯蒂芬-玻尔兹曼常量；天空温度Tsky＝0.0552Ta1.5；Xsky为屋面计算位置的天空辐射角系数；步骤S4：建立屋顶结构瞬态导热方程，并以综合温度作为屋面各处的边界条件，以对应时间序列的气象数据和屋面各处太阳辐照度数据为输入，求解各时刻屋顶结构温度分布；步骤S5：以各时刻屋顶内表面温度分布结果，计算屋顶与室内的换热强度，输出计算的时间序列内屋顶冷热负荷的动态分布。

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