CN109034626A - 一种西部地区太阳能建筑采暖利用的评价方法 - Google Patents

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Abstract

一种西部地区太阳能建筑采暖利用的评价方法，通过主被动式太阳能采暖利用相结合方式，提出了西部建筑采暖用太阳辐射分区及各分区的太阳能采暖利用效率的计算分析方法。提出以光热采暖度日数辐射比kV、光电采暖度日数辐射比kβ为分区指标，以西部地区46座代表城市为样本，通过聚类分析结合地理信息可视技术给出西部地区用于建筑采暖的太阳能空间分布规律。提出以光热采暖贡献率和光电采暖贡献率作为西部太阳能建筑采暖利用潜力的评价指标，选取各分区代表城市，以此指标量化了各分区太阳能采暖利用的潜力。本发明通过综合考虑太阳能光热、光电利用方式，突出了太阳能用于居住建筑采暖的有效性。

Description

一种西部地区太阳能建筑采暖利用的评价方法
技术领域
本发明属于可再生能源利用与建筑节能技术领域，特别涉及一种西部地区太阳能建筑采暖利用的评价方法。
背景技术
我国西部地区具有丰富的太阳辐射资源，这些地区大部分又处于建筑热工分区中的严寒、寒冷地区，在西部地区利用太阳辐射解决冬季采暖问题具有明显优势。开展建筑太阳能采暖研究，其太阳能利用率是评价采暖有效性的关键问题，是指导太阳能采暖设计的前提。
Chandel(S.S.Chandel,Amitava Sarkar,Performance assessment of apassive solar building for thermal comfort and energy saving in a hillyterrain of India[J],Energy and Buildings,2015,86(1):873-885)针对印度丘陵地区的一栋被动式太阳能建筑进行了多角度分析，采用e-Quest软件分析了该建筑的太阳能采暖和节能特性。Esch(M.M.E.van Esch,R.H.J.Looman,G.J.de Bruin-Hordijk,Theeffects of urban and building design parameters on solar access to the urbancanyon and the potential for direct passive solar heating strategies[J],Energy and Buildings,2012,47(4):189-200)从城市环境、建筑单体设计要素等多方面分析城市建筑如何利用太阳能，采用TRNSYS软件计算了典型日住宅的采暖需求量和获得的太阳能热量。Vulkan(Adi Vulkan,Itai Kloog,Michael Dorman,Evyatar Erell,Modelingthe potential for PV installation in residential buildings in dense urbanareas[J],Energy and Buildings,2018,169(6):97-109)开展了在密集城市地区估算住宅建筑一体化光伏发电潜力的研究，通过完善以R语音开发的阴影分析模型来分析周边建筑的接收太阳辐射面积的影响。
李元哲(李元哲；单明；何端练,太阳能主动式采暖实测与分析[J],太阳能学报，2009,30(11):1469-1475)针对太阳能热水与低温地板辐射采暖相结合的主动式太阳能建筑采暖方式在北京昌平开展实测研究，提出以太阳能供暖保证率来评价太阳能对采暖系统的贡献率。它是指在采暖期间，太阳能的有效得热量与采暖系统的耗热量之比。王登甲(王登甲；刘艳峰；刘加平,等，青藏高原地区Trombe墙式太阳房供暖性能测试分析[J],太阳能学报，2013,34(10):1823-1828)对青海省刚察县一栋集热蓄热墙式的被动太阳房进行了实测研究，提出对集热蓄热墙的供热效果可通过集热蓄热墙日平均效率结合供热节能率加以评价。前者为集热蓄热墙日供给室内的有效热量与该墙获得日总热量的比值；后者为集热蓄热太阳房与同类无集热蓄热建筑所需供热量之比。李现辉(李现辉,郝斌，许海松，青海藏区农牧民被动太阳能房模拟分析与评价[J]，暖通空调，2011,41(8):74-76)采用太阳能节能率对比了直接收益式、附加阳光间以及组合式农牧民被动太阳房在青海藏区的有效性，该指标是非太阳能采暖供热量与太阳房附加热量之差与前者的比值。
分析上述国内外技术背景发现已有评价方法存在以下问题：1)只针对一类太阳辐射强度；2)太阳能的建筑采暖利用率评价要么只考虑光热利用、要么只考虑光电利用；3)多采用复杂的能耗模拟软件进行计算分析，不便于推广；4)和具体的太阳能集热方式相关，普适性差。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种西部地区太阳能建筑采暖利用的评价方法，采用主被动结合，光电、光热利用结合的思路，首先开展西部地区建筑采暖利用太阳能资源分区研究，然后提出光热采暖贡献率和光电采暖贡献率作为各分区太阳能建筑采暖利用潜力的评价指标，根据该指标指导适合的采暖途径。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：
一种西部地区太阳能建筑采暖利用的评价方法，包括以下步骤：
第一步：建立适合区分西部地区居住建筑太阳辐射光热、光电采暖潜力的太阳能分区指标：光热采暖度日数辐射比kV、光电采暖度日数辐射比kβ，光热采暖度日数辐射比指：全年采暖度日数与冬半年南向立面太阳总辐射月均值之比；光电采暖度日数辐射比指：全年采暖度日数与冬半年光伏板在最佳倾角下接收到的太阳总辐射月均值之比；
第二步：计算各地冬半年水平面直接辐射、散射辐射月均值，再计算冬半年南向立面太阳总辐射月均值和光伏板在最佳倾角下接收到的太阳总辐射月均值，完成分区指标中缺测数据的计算；
第三步：在西部地区选取若干代表城市，计算每个代表城市的分区指标；
第四步：采用聚类分析方法，根据分区指标对各代表城市进行太阳能采暖空间区域划分，结合地理信息技术，将聚类分析结果以可视化方式表达；
第五步：提出以光热采暖贡献率和光电采暖贡献率作为西部太阳能建筑采暖利用潜力的评价指标，以此指标量化各分区太阳能采暖利用的潜力。
所述第一步中，式中，HDD为全年采暖度日数，为累年1月份南向立面太阳总辐射月均值，为累年2月份南向立面太阳总辐射月均值，为累年3月份南向立面太阳总辐射月均值，为累年10月份南向立面太阳总辐射月均值，为累年11月份南向立面太阳总辐射月均值，为累年12月份南向立面太阳总辐射月均值，为累年1月份光伏板在最佳倾角下接收到的太阳总辐射月均值，为累年2月份光伏板在最佳倾角下接收到的太阳总辐射月均值，为累年3月份光伏板在最佳倾角下接收到的太阳总辐射月均值，为累年10月份光伏板在最佳倾角下接收到的太阳总辐射月均值，为累年11月份光伏板在最佳倾角下接收到的太阳总辐射月均值，为累年12月份光伏板在最佳倾角下接收到的太阳总辐射月均值。
所述第二步中，各地冬半年水平面直接辐射、散射辐射月均值的计算公式如下：
光伏板在最佳倾角下接收到的太阳总辐射月均值的计算公式如下：
式中，为月均散射系数，为水平面散射辐射月均值；水平面总辐射月均值；为晴空因子月均值；为月均日照百分率；为月均日照时数，h；为月均理想日照时数，h；为倾斜面上太阳总辐射月均值，MJ；为水平面直接辐射月均值MJ，为天文辐射月均值MJ，为倾斜面与水平面上太阳直接辐射量的比值；β为光伏板的最佳倾角，南向立面为90°，°；ρ为地面反射率，在此取0.2；a、b、c、d、e为经验系数，通过气象台站观测得到的晴空因子月均值、月均日照百分率、月均散射系数拟合得到经验系数。
光热采暖贡献率和光电采暖贡献率计算公式如下：
式中，Kph——光热采暖贡献率；Kpl——光电采暖贡献率；Qph——光热采暖净得热量，kJ；Qpl——光热采暖净得热量，kJ。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)以主被动，光热、光电相结合进行太阳能建筑采暖的有效性评价
我国建筑的太阳能采暖方式现在以主动采暖为主，同时兼顾被动式采暖。但在太阳能建筑采暖的有效性评价方面却很少以主被动相结合的方式进行。本发明评价方式既考虑太阳能光热的被动式利用，也考虑光电的主动式利用，同时还定量评价它们对于采暖的贡献率。
(2)创新性的太阳辐射分区指标
太阳辐射分区是太阳能利用的根本依据，我国有多种太阳辐射分区，但主要是按照太阳辐射强度来进行空间划分的。而本发明突出了建筑的太阳能采暖利用，因此分区指标综合考虑了特定朝向的太阳辐射强度、采暖度日数与建筑采暖需求量间的显著关系。
(3)分区结果适用性广
本发明中的分区指标选择冬半年太阳辐射进行研究，同时由于光伏发电系统需要在合理的室外气温下进行全年发电，因此采暖度日数的时间界定为全年。这样的分区指标相比采用最冷月或采暖期作为时间界定的分区指标适用性更高，更有利于评估光热、光电系统全周期的使用效果。
(4)评价指标计算简便
本发明提出两组评价指标：光热、光电采暖贡献率,两者仅需要通过稳态传热的计算方法及光电转化效率公式即可得到，不涉及复杂的太阳辐射计算方法，且不需要使用能耗模拟软件即可快速了解太阳能空间分布规律及评价各分区太阳能采暖利用的潜力。评价指标计算方便，利于推广。
附图说明
图1本发明流程图。
图2 1990～1999年间拉萨太阳辐射观测值与计算值对比图。
图3 1990～1999年间成都太阳辐射观测值与计算值对比图。
图4 1990～1999年间昆明太阳辐射观测值与计算值对比图。
图5 1990～1999年间额济纳旗太阳辐射观测值与计算值对比图。
图6西部地区居住建筑太阳辐射采暖利用分区图。
图7攀枝花耗热量及光热、光电采暖贡献率
图8拉萨建筑得耗热量及光热、光电采暖贡献率
图9葛尔建筑得耗热量及光热、光电采暖贡献率
图10贵阳建筑得耗热量及光热、光电采暖贡献率
具体实施方式
下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方式。
如图1所示，一种西部地区太阳能建筑采暖利用的评价方法，包括以下步骤：
第一步：提出适合评价西部地区居住建筑的太阳能光热、光电采暖潜力的分区指标：光热采暖度日数辐射比kV、光电采暖度日数辐射比kβ。光热采暖度日数辐射比指：全年采暖度日数与冬半年南向立面太阳总辐射月均值之比。光电采暖度日数辐射比指：全年采暖度日数与冬半年光伏板在最佳倾角下接收到的太阳总辐射月均值之比。
第二步：分区指标的计算涉及水平面直接辐射、散射辐射月均值，而大部分城市缺少此类观测数据。通过理论计算与实测数据对比，发现“姜盈霓”模型适合于西部地区太阳直射的计算。并以此计算各地冬半年水平面直接辐射、散射辐射月均值。再通过Hay模型计算冬半年南向立面太阳总辐射月均值和光伏板在最佳倾角下接收到的太阳总辐射月均值，完成分区指标中缺测数据的计算。
第三步：在西部地区12省(自治区、直辖市)中选取46个代表城市，每个省(自治区、直辖市)选取不少于3个代表城市。计算每个代表城市的分区指标。代表城市的选取原则为：在气象数据充足的前提下(至少连续10年气象数据)，保证分区时选用的代表城市能够全面的反映各区域太阳辐射规律并且尽可能分布均匀。
第四步：采用聚类分析方法，根据分区指标对西部地区12省(自治区、直辖市)46城市进行太阳能采暖空间区域划分，结合地理信息技术，将聚类分析结果以可视化方式表达，如附图所示。
第五步：提出以光热采暖贡献率和光电采暖贡献率作为西部太阳能建筑采暖利用潜力的评价指标，以此指标量化各分区太阳能采暖利用的潜力。
通过下述实施例对本发明的方法进行验证。
第一步：分析影响西部地区光热、光电采暖的气象因子。建立西部地区居住建筑太阳辐射采暖利用辐射分区指标：光热采暖度日数辐射比kV、光电采暖度日数辐射比kβ。计算方法如下：
式中，Kv——光热采暖度日数辐射比，℃·d·㎡·MJ-1；Kβ——光电采暖度日数辐射比，℃·d·㎡·MJ-1；HDD——全年采暖度日数，℃·d；——累年1月份南向立面太阳总辐射月均值，同理，MJ·m-2；——累年1月份光伏板在最佳倾角下接收到的太阳总辐射月均值，同理，MJ·m-2。
第二步：分区指标涉及水平面直接辐射、散射辐射月均值，而根据“国家气象数据共享服务平台”提供的气象资料显示仅有拉萨、成都、昆明、额济纳旗等9座代表城市有冬半年水平面直接辐射、散射辐射观测数据。根据西部地区水平面太阳辐射分布规律，以该平台提供的1975～1999年间拉萨、成都、昆明、额济纳旗冬半年水平面直接辐射、散射辐射月均观测值为基础，选择现阶段易推广，计算因子易获得的“翁笃鸣”模型(参考文献：翁笃鸣.中国太阳直接辐射的气候计算及其分布特征[J].太阳能学报，1986，7(02)：121—130.)、“Liu-Jordan”模型(参考文献：Liu B Y H.The long-term average performance offlat-plate solar-energy collectors：With de sign data for the U.S.its outlyingpossessions and Canada，☆[J].Solar Energy，1963，7(02)：53—74.)、“姜盈霓”模型(参考文献：姜盈霓，程小军，刘静.日太阳散射辐射月均值的估算[J].可再生能源，2008，26(05)：8—12.)，通过平均百分比误差(MPE)、平均偏于误差(MBE)验证它们对于冬半年水平面直接辐射、散射辐射的计算准确性，如表1及附图2～5。使用计算精度最高的“姜盈霓”模型计算1990～1999年间，代表城市中未测冬半年水平面直接辐射、散射辐射的月均值。最终再通过Hay模型(参考文献：Hay J E.Calculation of monthly mean solar radiationfor horizontal and inclined surfaces[J].Solar Energy，1979，23(04)：301—307.)计算出冬半年南向立面太阳总辐射月均值、光伏板在最佳倾角下接收到的太阳总辐射月均值，完成分区指标中缺测数据的生成工作。
“姜盈霓”模型：
Hay模型：
式中，——月均散射系数；——晴空因子月均值；——月均日照百分率；——倾斜面上太阳总辐射月均值，MJ·m-2；——水平面直接辐射月均值，MJ·m-2；——水平面散射辐射月均值，MJ·m-2；——天文辐射月均值，MJ·m-2；——倾斜面与水平面上太阳直接辐射量的比值；β——光伏板的最佳倾角，南向立面为90°，°；ρ——地面反射率，在此取0.2；a、b、c、d、e——经验系数。
第三步：根据代表城市选取原则，选择46座能广泛体现西部地区太阳辐射特点的城市作为分区代表城市，结合步骤二生成的缺测数据及《民用建筑热工设计规范》提供的全年采暖度日数计算各代表城市的分区指标。具体城市如表2。
表1各区域气象数据平均值
第四步：将各代表城市分区指标输入SPSS数据分析软件，选择分层聚类方法，运用Ward算法，对拟定的分区指标进行区划，在计算样本之间的距离时选择平方欧式(Euclidean)距离。最后得到4个西部地区居住建筑太阳能采暖利用区域，分别为：最佳区、适宜区A、适宜区B、可用区、不宜区，如表2。通过ArcView地理信息系统以46座代表城市的分区结果为依据，进行高精度空间插值计算，得到西部地区所有城市的光热、光电采暖度日数辐射比。最终将其可视化表达，如附图6。
表2西部地区太阳辐射分区结果
第五步：
以步骤四为基础，提出以光热采暖贡献率和光电采暖贡献率作为西部太阳能建筑采暖利用潜力的评价指标，使用这两个指标并配合建筑净得热量可以量化、评估各区域太阳能采暖利用的潜力及光热、光电措施对采暖的贡献度。光热采暖贡献率指：光热采暖净得热量与总净得热量之比。光电采暖贡献率指：光电采暖净得热量与总净得热量之比。计算方法如下：
式中，Kph——光热采暖贡献率；Kpl——光电采暖贡献率；Qph——光热采暖净得热量，kJ；Qpl——光热采暖净得热量，kJ。
本实施例选取攀枝花、拉萨、葛尔、贵阳，计算它们的光热采暖贡献率和建筑净得热量，评价最佳区、适宜区A区、适宜区B区的光热、光电采暖潜力并简要提出太阳能建筑设计策略。由于不宜区光热、光电采暖度日数辐射比过大，使用太阳能无法进行采暖，因此不再进一步讨论。同时为突出潜力评价指标作用，本实施例中光热采暖仅考虑建筑南窗单位面积下不同窗墙比得热量(参考文献：李元哲.被动式太阳房热工设计手册[M].清华大学出版社,1993.)；光电采暖仅考虑单位面积光伏板发电后使用能效比为3.3的空调进行制热(参考文献：薛一冰,杨倩苗,王崇杰.建筑太阳能利用技术[M].中国建材工业出版社,2014.)；建筑失热量为建筑四个朝向单位面积的失热总和，计算该值采用稳态传热方法且室内基准温度取18℃(参考文献：李元哲.被动式太阳房热工设计手册[M].清华大学出版社,1993.)。具体计算参数如表3。
表3计算参数表
a.光热采暖计算参数
通过1990～1999年间南向立面太阳总辐射、光伏板在最佳倾角下接收到的太阳总辐射、室外气温累年最冷月的均值，将单位面积围护结构在不同窗墙比下的热工计算结果列于附图7～10。
由附图7可以看出，最佳区内的城市由于光热采暖度日数辐射比很小，攀枝花在仅适用光热采暖时南向窗墙比达到0.5后建筑不再失热，若使用光热、光电同时采暖时，窗墙比可进一步缩小为0.3，使用常规窗墙比即可完成采暖任务。此外对于窗墙比小于0.2的房间中，可采用光电采暖措施提供较高的采暖贡献率，填补由于窗墙比过小，获取太阳辐射不足的热工设计缺陷。因此在实际工程设计中，该区域内的城市冬半年应采用直接受益窗和光伏发电制热的措施完成主要采暖任务，或采用较大窗墙比的直接受益窗、附加阳光间完成全部采暖任务。
由附图8可以看出，虽然拉萨室外气温较低，使用光热、光电采暖时建筑均处于耗热状态。但其光热采暖度日数辐射比相对适宜区B区和可用区内的城市较小，随着窗墙比增大，建筑耗热量在不断降低，其降低速率明显快于攀枝花，采暖效率可观。窗墙比在0.1～0.3时，采用光电措施，其采暖贡献率均能达到35％以上。因此适宜区A去内的城市冬半年应采用大窗墙比的直接受益窗或附加阳光间和光电采暖共同完成主要采暖任务，以其余主动采暖措施为辅助热源提高室内热舒适度。另外小窗墙比房间使用光电采暖，供暖效果明显。
由附图9可以看出，处于适宜区的葛尔，建筑耗热状态和光热、光电采暖贡献率的变化趋势与拉萨相似，但由于其处于适宜区B区内，光热、光电采暖度日数辐射比较大，造成建筑耗热量过大。窗墙比在0.1～0.2时，光电采暖贡献率为40％以上，可有效改善小窗墙比房间的室内热环境。因此该区域内的城市依旧需要采用大窗墙比的直接受益窗或附加阳光间和光伏发电制热共同进行采暖。但光热、光电采暖只能作为辅助采暖措施，应结合供暖量较大的其他主动采暖措施完成采暖任务。
由附图10可以看出，贵阳由于光热、光电采暖度日数辐射比很大，随着窗墙比增大，建筑耗热量不断增加，这一变化趋势与攀枝花、拉萨、葛尔都不相同。窗构件不再属于得热构件，已变为失热构件。同时光伏系统发电量不足，无法提供光电采暖。因此类似贵阳这样太阳辐射较弱、室外气温较低的城市在满足采光要求的前提下宜使用较小窗墙比的直接受益窗，同时有针对性的提升围护结构保温性能，且不应使用光伏发电作为采暖措施。
本发明中，分区结果直接决定各地区太阳能采暖强度等级划分及各分区太阳能采暖利用的潜力范围，因此十分重要。为验证分区结果、阐明本发明的技术优势，现与以往分区结果进行对比论证。1963年左大康等人(参考文献：左大康，王懿贤，陈建绥.中国地区太阳总辐射的空间分布特征[J].气象学报，1963，33(01)：78—96.)通过水平面太阳辐射资源总量绘制了我国太阳辐射分布图。该方法仅依靠水平面太阳辐射资源总量进行太阳辐射资源的评估。为克服以上研究中分区指标的片面性，1983年王炳忠(王炳忠.中国太阳能资源利用区划[J].太阳能学报，1983，4(03)：221—228.)通过水平面太阳辐射资源总量、日照时数及太阳能利用有利时段将我国太阳能利用水平分为4个区域。随后在“八五”期间能源使用量进一步提高，我国以年为时间尺度，使用各地区日照时数、水平面太阳辐射总量及等量热量所需标准燃煤量为基础将我国太阳辐射资源量分为5个区域。以上三个研究均基于水平面太阳辐射作为主要分区指标，因此太阳分布规律可总结为：资源丰富带主要包含西藏、新疆、甘肃、内蒙古等大部。资源较富带包括新疆、内蒙古、陕西等部分地区。资源贫乏带主要包括贵州、四川等太阳辐射较弱的地区。
如文中所述，使用光热、光电进行采暖时，出于对采暖效能及设备工作温度的考虑，本发明将太阳辐射及采暖度日数作为同等权重考虑，因此导致了本发明结果与以往研究存在明显差异。差异主要在于太阳能富集区与贫瘠区内城市的分布情况，虽然西藏、新疆、甘肃、内蒙古等地太阳辐射资源丰富，但其冬半年室外温度较低或室外气温较低的情况持续时间过长，造成光热、光电采暖度日数辐射比较大，使用太阳辐射无法做到高效采暖，甚至无法完成采暖。本发明未将这些地区归纳于太阳能采暖利用的最佳区内，将多数地区归纳在适宜区内，少部分地区归纳于可用区内，例如阿勒泰、锡林浩特等。而将景洪、昆明、攀枝花这些冬半年室外气温较高，且太阳辐射资源可观的城市归纳于最佳区内。另外四川、贵阳部分地区虽然太阳辐射较弱，但其冬半年室外温度较高，使用少量太阳辐射就可起到采暖效果，因此在本发明中以上部分地区被归纳于可用区内。
综上所述，以往两个研究的分区思路偏重于对水平面太阳辐射资源总量或水平面太阳辐射利用质量的评价，其忽略了由于太阳运动规律造成的各地南向立面、倾斜面接受到的太阳辐射量进一步变化的趋势，也就是说没有从太阳辐射采暖的角度衡量特定朝向的太阳辐射资源分布情况。最重要的是分区指标中未考虑室外气温这一影响太阳能利用潜力的关键因素。而本发明基于光热、光电采暖度日数辐射比提出的太阳能利用辐射分区方法可有效避免由于分区指标单一、目标不明确造成的高估或低估某一地区太阳辐射采暖利用潜力问题。对于西部地区太阳资源的分布规律，希望能从新的角度去审视，以期为新能源采暖利用的精细化设计和日后太阳辐射采暖潜力评估奠定基础。

Claims (4)

1.一种西部地区太阳能建筑采暖利用的评价方法，其特征在于以下步骤：
第一步：建立适合区分西部地区居住建筑太阳辐射光热、光电采暖潜力的太阳能分区指标：光热采暖度日数辐射比kV、光电采暖度日数辐射比kβ，光热采暖度日数辐射比指：全年采暖度日数与冬半年南向立面太阳总辐射月均值之比；光电采暖度日数辐射比指：全年采暖度日数与冬半年光伏板在最佳倾角下接收到的太阳总辐射月均值之比；
第二步：计算各地冬半年水平面直接辐射、散射辐射月均值，再计算冬半年南向立面太阳总辐射月均值和光伏板在最佳倾角下接收到的太阳总辐射月均值，完成分区指标中缺测数据的计算；
第三步：在西部地区选取若干代表城市，计算每个代表城市的分区指标；
第四步：采用聚类分析方法，根据分区指标对各代表城市进行太阳能采暖空间区域划分，结合地理信息技术，将聚类分析结果以可视化方式表达；
第五步：提出以光热采暖贡献率和光电采暖贡献率作为西部太阳能建筑采暖利用潜力的评价指标，以此指标量化各分区太阳能采暖利用的潜力。
2.根据权利要求1所述西部地区太阳能建筑采暖利用的评价方法，其特征在于，所述第一步中，式中，HDD为全年采暖度日数，为累年1月份南向立面太阳总辐射月均值，为累年2月份南向立面太阳总辐射月均值，为累年3月份南向立面太阳总辐射月均值，为累年10月份南向立面太阳总辐射月均值，为累年11月份南向立面太阳总辐射月均值，为累年12月份南向立面太阳总辐射月均值，为累年1月份光伏板在最佳倾角下接收到的太阳总辐射月均值，为累年2月份光伏板在最佳倾角下接收到的太阳总辐射月均值，为累年3月份光伏板在最佳倾角下接收到的太阳总辐射月均值，为累年10月份光伏板在最佳倾角下接收到的太阳总辐射月均值，为累年11月份光伏板在最佳倾角下接收到的太阳总辐射月均值，为累年12月份光伏板在最佳倾角下接收到的太阳总辐射月均值。
3.根据权利要求1所述西部地区太阳能建筑采暖利用的评价方法，其特征在于，所述第二步中，各地冬半年水平面直接辐射、散射辐射月均值的计算公式如下：
光伏板在最佳倾角下接收到的太阳总辐射月均值的计算公式如下：
式中，为月均散射系数，为水平面散射辐射月均值；水平面总辐射月均值；为晴空因子月均值；为月均日照百分率；为月均日照时数，h；为月均理想日照时数，h；为倾斜面上太阳总辐射月均值，MJ；为水平面直接辐射月均值MJ，为天文辐射月均值MJ，为倾斜面与水平面上太阳直接辐射量的比值；β为光伏板的最佳倾角，南向立面为90°，°；ρ为地面反射率，在此取0.2；a、b、c、d、e为经验系数，通过气象台站观测得到的晴空因子月均值、月均日照百分率、月均散射系数拟合得到经验系数。
4.根据权利要求1所述西部地区太阳能建筑采暖利用的评价方法，其特征在于，所述第五步中，光热采暖贡献率和光电采暖贡献率计算公式如下：
式中，Kph——光热采暖贡献率；Kpl——光电采暖贡献率；Qph——光热采暖净得热量，kJ；Qpl——光热采暖净得热量，kJ。
如果光热采暖贡献率Kph≥60％，则建筑宜采用直接受益窗进行光热采暖；如果光热采暖贡献率Kph≥40％，建筑宜采用附加阳光间或者集热蓄热墙方式进行光热采暖；如果光热采暖贡献率Kph<40％，且Kpl≥20％，建筑不宜采用光热+光电采暖。如果光电采暖贡献率Kpl≥30％且则建筑宜采用光伏发电制热进行光电采暖；如果光电采暖贡献率Kpl<30％时，则建筑不宜单独采用光电采暖。
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