2.4 太阳光线相关角度的定义

2.4.1 太阳高度角与天顶角

如图2.8所示，从太阳中心向地面某一观察点做一条射线，该射线在地面上有一投影线，这两条线的夹角α_s称为太阳高度角。该射线与地面法线的夹角称为太阳天顶角θ_Z。这两个角度互成余角。

图2.8 与太阳光线有关的几何角度图

太阳高度角α_S可由下式计算得到

式中:φ为当地纬度。

根据天顶角与高度角互为余角可知，太阳天顶角θ_Z也可由下式计算得到

2.4.2 太阳方位角

如图2.8所示，从太阳中心向地面某一观察点做的这条射线在地面上的投影线与正南方的夹角γ_s为太阳的方位角。γ_s可由以下两式计算得到

2.4.3 太阳入射角

太阳光线与集热面法线之间的夹角θ称为太阳入射角。太阳光线可分为两个分量，一个垂直于集热面，另一个平行于集热面，只有前者的辐射能被集热面所截取。由此可见，实际应用中，入射角θ越小越好。