[发明专利]一种建筑接收太阳辐射能的计算方法和系统

说明书

本发明公开了一种建筑接收太阳辐射能的计算方法和系统，由于太阳光的平行光线在预置地点的任意时刻的角度是确定值，因而可获得预置建筑的特征点在于平行光垂直的平面上的投影的点的坐标，利用投影点所围成的面积和建筑的面积计算出遮挡率，从而得到建筑接收的太阳辐射能，即以二维投影重叠的方式直接计算出遮挡率，将三维关系变成了二维重叠关系，利用线段的投影仍然是线段，直接计算重叠后的投影面积，计算遮挡率，不需要计算建筑物所有屋顶和侧面栅格的太阳能辐射时间，解决了现有的建筑接收太阳辐射能的计算方法需要计算建筑物所有屋顶和侧面栅格的太阳能辐射时间，计算过程较为复杂，且误差较大的技术问题。

技术领域

本发明涉及建筑太阳能利用技术领域，尤其涉及一种建筑接收太阳辐射能的计算方法和系统。

背景技术

建设绿色低碳城市是现代城市的重要导向，居民对于现代城市规划住宅也有了更节能环保的要求，为了更好地利用太阳辐射能，需要研究出更多评估太阳能接收率的方法比如建筑太阳能评估算法来适应时代的需求。建筑是城市的重要组成部分，为了评估某部分区域接收到太阳能辐射的多少，目前采用建筑太阳能评估算法去估算建筑的太阳能接收率，通过选择该建筑的一个栅格(栅格化处理建筑分布图纸，在建筑分布图纸中选择一建筑物的一个栅格)获得每个水平方向的最大遮挡角度，以所有栅格的太阳能辐射时间求和来获得其整体的太阳能辐射时间，最后通过计算求出建筑总体接收的太阳能辐射值。该方法需要计算建筑物所有屋顶和侧面栅格的太阳能辐射时间，计算过程较为复杂，且误差较大。

发明内容

本发明提供了一种建筑接收太阳辐射能的计算方法和系统，用于解决现有的建筑接收太阳辐射能的计算方法需要计算建筑物所有屋顶和侧面栅格的太阳能辐射时间，计算过程较为复杂，且误差较大的技术问题。

有鉴于此，本发明第一方面提供了一种建筑接收太阳辐射能的计算方法，包括以下步骤：

获取预置建筑的特征点和预置时刻的太阳光线方向；

计算预置建筑的特征点落在与太阳光线方向垂直的平面的投影点坐标；

计算落在与太阳光线方向垂直的平面的投影点坐标所围成的多边形的面积S；

根据预置建筑的总面积Sc和投影点坐标所围成的多边形的面积S，计算遮挡率η，遮挡率η的计算公式为：η＝(Sc-S)/Sc；

根据遮挡率计算建筑接收的太阳辐射能。

可选地，根据预置时刻的时间和预置建筑所在的经纬度信息计算太阳高度角，得到预置时刻的太阳光线方向。

可选地，计算预置建筑的特征点落在与太阳光线方向垂直的平面的投影点坐标，之前还包括：

建立预置建筑的三维空间坐标场景，确定预置建筑的特征点在三维空间坐标场景中的坐标。

可选地，预置建筑的特征点为预置建筑顶部的顶点。

本发明第二方面提供了一种建筑接收太阳辐射能的计算系统，包括以下模块：

获取模块，用于获取预置建筑的特征点和预置时刻的太阳光线方向；

投影模块，用于计算预置建筑的特征点落在与太阳光线方向垂直的平面的投影点坐标；

投影面积计算模块，用于计算落在与太阳光线方向垂直的平面的投影点坐标所围成的多边形的面积S；

遮挡率计算模块，用于根据预置建筑的总面积Sc和投影点坐标所围成的多边形的面积S，计算遮挡率η，遮挡率η的计算公式为：η＝(Sc-S)/Sc；

太阳辐射能计算模块，用于根据遮挡率计算建筑接收的太阳辐射能。

可选地，获取模块具体用于：

获取预置建筑的特征点；