FRED案例展示：太阳光模型建模

Heidi1Hua

如何在 FRED 中建模太阳光源?
在 FRED 中定义太阳光源的方法取决于所需模型的精度。光源参数化需要考虑时间（年份、日期、时刻）、地理位置（经度和纬度）、天气条件等因素。最简单的情况下，可以按照以下步骤进行：

1、创建一个平面光源，使光线的位置和方向随机分布在一定角度范围内（太阳圆盘的张角约为0.5°全角）。

2、添加适合黑体光源（如太阳）的波长和权重。可以通过创建黑体光谱来实现。具体方法请参阅 FRED 在线帮助中的“Spectrum – Blackbody”主题。

3、根据天气或地区条件，调整波长权重以考虑大气传输数值。

4、在“ Power”标签页中，根据太阳辐照度值和系统孔径的大小适当设置光源的功率。

更复杂的模型可以通过使用理论方法来实现，例如 Bird 模型（可参考www.nrel.gov）。大气中的漫射辐射可以被认为是各向同性的，可以获取有关波长光谱的具体数据。
更新
FRED版本更新后，FRED 提供了一个定义简单太阳光源的基元模型（Source Primitive）。如图1

简单的太阳光光源类型其基元模型代表一个受到直接太阳照射的孔径。从孔径内的每个点发射出一个半角为0.267°的锥形光线，表示太阳盘的张角。

照射孔径的辐射功率通过提供光源孔径处的辐照度（单位为 W/m²）间接指定。地球大气层顶部的直接太阳辐照度的一个常见但非普遍的值是 1360 W/m²，假设理想化的黑体温度为 5770K，波长范围为 0.1 至 5.0 微米。