对于许多太阳能热利用系统，存在一个临界的太阳辐照度数值。太阳能集热器的临界值为在给定的环境温度下获得的热量等于热损失时所对应的辐照度，如图2.15左图所示（其中一天内环境温度随时间变化）。假定月平均环境温度处于相应的早晚环境温度之间，则可以得到一个月内所有日的太阳辐照度临界值（见图2.15右图），从而可以定义临界辐射比（见图2.15）。
图2.15 太阳辐照度可用性的临界值
当环境温度保持恒定且全天太阳辐照度呈正弦变化时，早晚可利用太阳辐照度的临界值相同，可以用全天的平均温度来计算得到可利用太阳辐照度的临界值。太阳辐射的可利用性仅取决于给定地点、月份、该月合适的平均温度和系统倾角条件下的辐射值。日可利用性因素取决于小时可利用分数，通过每小时太阳辐照度加权计算得出（Clark等，1983）。通用的小时可利用性曲线源于通用的晴空指数曲线（Liu和Jordan，1965）。对于朝向赤道的集热器，可以利用这些曲线根据不同的晴空指数、临界辐射率及不同的倾斜表面与水平表面月平均日直射辐射之比推导基于月数据的小时可利用性。图2.16、图2.17、图2.18给出了这些曲线。对于一般性的日可用性，已绘制有相似形式的图形（Klein，1978；Collares-Pereira和Rabl，1979；Theilacker和Klein，1980；Evans等，1982）。
图2.16 晴空指数为0.3时不同倾角平面的临界太阳辐照度比(www.xing528.com)
图2.17 晴空指数为0.5时不同倾角平面的临界太阳辐照度比
图2.18 晴空指数为0.7时的典型“晴天”临界太阳辐照度比，表明在晴天时太阳能可利用性的有限变化
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