屋根の方位・傾斜角度と太陽光の関係

質問

お世話になっています。

ソーラーパネルなどを屋根につける際に屋根の傾きや方位を考えていますが、
実際の問題、太陽光からの日射量は、屋根の傾きや方位によってどれくらいの差がでるのか気になり計算しようとしましたが、
分からなかったので質問させていただきました。
（直達日射のみ考えた場合）

屋根の形は陸屋根、切妻屋根、寄棟屋根などの形を想定しています。

陸屋根など太陽からの直達日射の日射量をそのまま受ける場合をＡ（W/m2）とします

太陽光　斜めに入射　／←屋根

屋根の傾斜がある場合、傾斜角度Θとすると
その屋根の日射量はAcosΘ

さらに太陽光の方位と屋根面のなす角度をγとすると
実際の入射量はAcosΘcosγ
となると思いますがこの計算であっているでしょうか？

また、太陽光　斜めに入射　／＼←右側の屋根面
の場合でも同じ式で成り立つのでしょうか？
右側の屋根の場合がうまく成り立たないような気がしています。

冬の場合などで太陽光の入射角度が低く
太陽光の入射角度　＜　屋根の傾斜
の場合などは直達日射は屋根の裏面に当たらないはずですが、
計算値はおかしくなってしまう気がします

どうかよろしくお願いします。

回答No.2

shintaro-2

>実際の問題、太陽光からの日射量は、屋根の傾きや方位によってどれくらいの差がでるのか気になり計算しようとしましたが、
分からなかったので質問させていただきました。

宇宙空間のような、散乱光のない世界では、お考えの通りで結構ですが、地球上では散乱光が存在しますので、単純な角度計算では出ません。

シャープのサイトにデータがありますので、ご参照ください。
http://www.sharp.co.jp/sunvista/housing/simulation/knowledge.html#t01

回答No.1

sanori

こんばんは。
ざっと拝読いたしましたが、

＞＞＞
屋根の傾斜がある場合、傾斜角度Θとすると
その屋根の日射量はAcosΘ

合ってます。

＞＞＞
さらに太陽光の方位と屋根面のなす角度をγとすると
実際の入射量はAcosΘcosγ
となると思いますがこの計算であっているでしょうか？

合ってます。

＞＞＞
また、太陽光　斜めに入射　／＼←右側の屋根面
の場合でも同じ式で成り立つのでしょうか？
右側の屋根の場合がうまく成り立たないような気がしています。
冬の場合などで太陽光の入射角度が低く
太陽光の入射角度　＜　屋根の傾斜
の場合などは直達日射は屋根の裏面に当たらないはずですが、
計算値はおかしくなってしまう気がします

当たる範囲に限定する条件を設定すればよいだけです。
そして、左右の屋根で、式は基本的に同じです。
どっちかを鋭角、残ったほうを鈍角で考えれば良いだけです。
（鋭角＋鈍角＝１８０度）

こちらは、４ヶ月ほど前に投稿した回答です。
おそらく、一例としてご参考になるかと思います。
http://oshiete1.goo.ne.jp/qa3895698.html