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Sunlight软件在光伏电站设计中阴影分析的应用
发表于:2018-07-24 14:40:05
来源:索比光伏网作者:周长友

1、sunlight介绍

Sunlight是一款用于三维日照分析的软件。Sunlight建立在完全自主版权的纯中文三维图形平台之上,不使用任何国外软件平台支撑就可以完成所有分析和计算工作,用户无需二次购买正版图形平台产品,用户使用时不涉及任何盗版问题。符合国家大力倡导的自主创新精神,在当前全社会版权意识日益增强和打击盗版的力度日益加大的形势下,对政府主管部门和广大设计单位都具有很大的现实意义。

软件提供三维建筑实体精确建模、多种格式的外部三维模型导入、曲面地形场地等造型手段,简单高效的“自造建筑”功能,直接建造常见的基于拉伸体的建筑轮廓,并有多种布置门窗、单双坡、多坡屋顶等各种造型屋顶自动生成和编辑功能。任意建模工具可输入多种几何造型。解决了一般软件中无法处理的复杂三维建筑模型建造、任意曲面造型等问题,如可以通过放样工具快速生成立交桥模型。

可导入多种外部软件生成的建筑模型,如Autocad的DWG文件,3DMAX的3DS文件和第三方软件日照分析模型,并可将结果输出为DWG文件和3DS文件。

软件严格按照国家及各地区有关日照的相应标准及规范,以三维实体模型作为分析数据依据,采用《建筑设计资料集》太阳位置计算公式、日影原理、光线返回法、阴影轮廓法等技术,提供日照基本计算数据设置和日照计算方法。在很多应用功能中,光伏友哥筛选了对光伏设计进行阴影分析事有帮助的一些功能供大家了解,其他功能大家可以网上百度了解。

(1)软件提供全国各省市经纬度表,包含2600多个城市信息,可计算全国所有地区日照情况,还可以根据用户输入的时间自动计算太阳高度角和方位角,绘制太阳棒影图和日照圆锥。

(2)可分析遮挡建筑和被遮挡建筑关系。

(3)“空间点分析”功能用于计算任意空间点的全天总日照时间、分段日照时段和最大连续日照时段,并以表格形式输出结果。

(4)“线上点日照时间分析”用于分析任意空间折线(如建筑首层窗台高度的轮廓线)上分布点的全天日照时间。

(5)“平面等时线”功能可计算多栋遮挡建筑影响下地面网格点上的全天日照时间和日照等时线,软件可自动处理建筑墙体内外的日照突变的情况。计算结果用数字法、符号法和立柱法表达。

(6)“立面等时线”功能可以计算建筑物墙面、拉伸体立面的等照时线,“任意面等时线”功能可计算任意三维面的日照遮挡,“坡地等时线”功能可计算曲面地形(如山体)的遮挡和自遮挡。

(7)可绘制主客体范围图和全天阴影遮挡范围图。

在上述功能中,对光伏设计而言,最常用的功能可以总结为:常用分析中的“真实阴影遮挡范围”,辅助分析中的“瞬时地面阴影轮廓,瞬时任意地面阴影轮廓,太阳方位计算,棒影图”,参数设置中的“日照标注和自定义朝北方向”。光伏设计工程师可以采用专业软件sunlight进行光伏设计的辅助分析,有利于精确分析阴影范围、遮挡情况和快速开展后续设计工作。下文中,光伏友哥针对常用的分析功能进行相关的介绍。

2、新建工程

打开sunlight软件,“新建工程”。根据对话框输入工程名和选择工程目录。如果有已建工程,则可以直接点击“打开工程”。


图1 sunlight新建工程对话框

建好工程后,即可在软件中建模。如果已有DWG格式的CAD文件,打开“文件”下拉菜单栏,可以直接将DWG文件导入到sunlight软件。当sunlight软件完成分析,保存后,可在此菜单栏中选择“导出DWG文件”,工作成果即可导入到CAD软件中继续使用。


图2 文件下拉菜单导入导出DWG文件

3、日照标准设置和指北针设置

参数设置的第一行为日照标准参数设置。Sunlight软件提供了默认的几种日照软件,其中有“默认全国住宅建筑冬至日日照标准”,可以作为冬至日的阴影分析。如果需要分析其他时间的阴影,可以在日照标准管理对话框中新建日照标准。如建立夏至日的标准,在设置日照标准中,根据对话框内容分别选择地理位置,分析日期,和有效日期时间带,时间间隔。其中时间间隔为分析过程中的步长,也是决定输出结果详细程度或者结果精度的数据,默认1分钟,即输出结果为1分钟一个曲线,由于对于光伏设计而言时间间隔1分钟并无必要,因此光伏友哥建议该输入条件设置为30分钟或者60分钟,下文均已30分钟模拟。


图3-1 日照标准设置

图3-2 日照标准设置


图3-3 日照标准设置


图3-4 日照标准设置

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周长友
研究生毕业于中国海洋大学光学工程专业,工学硕士。先后从事光伏组件研发、光伏系统设计、光伏电站性能评估等工作,目前主要从事光伏电站设计、项目管理等工作。
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