روش های متداول برآورد شدت تابش خورشیدی در سطح افقی زمـین

نوع مقاله: علمی-ترویجی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، مهندسی شیمی، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان

2 استادیار، مهندسی انرژی های تجدیدپذیر، دانشگاه اصفهان، اصفهان اصفهان، صندوق پستی 64611937344، b.mostajeran@ast.ui.ac.ir

3 دانشجوی کارشناسی ارشد، مهندسی انرژی های تجدیدپذیر، دانشگاه اصفهان، اصفهان

چکیده

بحران انرژی در سال­های اخیر، محدود بودن منابع سوخت­های فسیلی و آلایندگی آن­ها، استفاده از منابع تجدیدپذیرِ انرژی، به ویژه انرژی خورشیدی را توسعه داده است. به منظور بررسی میزان کارایی انواع سیستم­های خورشیدی، آگاهی از میزان شدت تابش­های خورشیدی در هر منطقه ضروری است. در تحقیق حاضر شدت تابش­های کلی، پراکنده و مستقیم خورشید در سطح افقی زمین، در یک روز مشخص، برای شهرستان شهرکرد، با استفاده از دستگاه توان­سنج خورشیدی اندازه­گیری شده­اند. همچنین داده­های شدت تابش مستقیم خورشیدی برای این منطقه، با استفاده از مدل تابش هاتل، که توسط نرم افزار gPROMS مدل­سازی شده، نیز محاسبه شده­است. در نهایت به­منظور کنترل نتایج تجربی به دست آمده از دستگاه توان­سنج خورشیدی و بررسی دقت مدل هاتل، از داده­های تابش لحظه ای ثبت شده در ایستگاه تشعشع­سنجی اداره هواشناسی شهرستان شهرکرد استفاده شده­است. بر اساس نتایج، داده­های دستگاه توان­سنج در ساعات میانی روز حداقل انحراف و در ساعات اولیه و پایانیِ روز حداکثر انحراف از داده­های ثبت شده توسط پیرانومتر را داشته است. مدل تابش هاتل نیز، شدت تابش مستقیم خورشیدی را به خوبی و با انحراف نسبتا کمی از داده­های پیرانومتر برآورد نموده­است. 

کلیدواژه‌ها


[1]      K. E. N’Tsoukpoe, K. Y. Azoumah, E. Ramde, A.K. Fiagbe, P. Neveu, X. Py, M. Gaye, A. Jourdan, Integrated design and construction of a micro-central tower power plant, Energy for Sustainable Development, Vol. 31, pp. 1-13, 2016.

[2]      J. Radosavljević, A. Đorđević, Defining of the Intensity of Solar Radiation on Horizontal and Oblique Surfaces on Earth, Working and Living Environmental Protection, Vol. 2, No. 1, pp. 77–86, 2001.

[3]      س.معینی، ش.جوادی، م.کوکبی، م.دهقان منشادی، برآورد تابش خورشیدی در ایران با استفاده از یک مدل بهینه ، نشریه انرژی ایران، دوره سیزدهم، شماره دوم، تابستان89.

[4]      ف.جعفر کاظمی، ح.مردی، بررسی داده های تابش خورشیدی در ایستگاه سینوپتیک دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تهران جنوب ، مجله مهندسی مکانیک، سال بیستم، شماره هشتادم، 1390.

 

[5]      ا.علیزاده، ن.خلیلی،تعیین ضرایب معادله آنگستروم و توسعه یک معادله رگرسیونی برآورد تابش خورشیدی، مجله آب و خاک، جلد بیست و سوم، شماره اول، بهار88.

[6]      م.موسوی بایگی، ب.اشرف، آ.میان آبادی، بررسی مدل های مختلف برآورد تابش خورشیدی به منظور معرفی مناسب ترین مدل در یک اقلیم نیمه خشک، مجله آب و خاک، جلد بیست و چهارم، شماره چهارم، پاییز89.

[7]      م.کشاورز، مدل سازی غیر تعادلی برج احیای آمین مجتمع گاز پارس جنوبی و امکان سنجی استفاده از انرژی حرارتی خورشیدی در آن، دانشکده علوم و فناوری­های نوین دانشگاه اصفهان، پایان­نامه کارشناسی ارشد، ، 1394.

[8]      م.نادی، ج.بذرافشان، ن.قهرمان، مقایسه روش های مختلف تخمین پارامترهای مدل انگستروم برای برآورد تابش روزانه خورشید بر رویه­های افقی، مجموعه مقالات شفاهی چهاردهمین کنفرانس ژئوفیزیک ایران، موسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران، تهران، ایران، اردیبهشت ماه 1389.

[9]      ح.یزدان پناه، ر.میرمجربیان، ح.برقی، برآورد تابش کلی خورشید در سطح افقی زمین در اصفهان، مجله جغرافیا و برنامه ریزی محیطی، سال بیست و یکم، دوره سی و هفتم، شماره اول، بهار89.

[10]     ز.آقاشریعتمداری، ع.خلیلی، پ.ایران نژاد، واسنجی و بررسی رژیم سالانه ضرایب رابطه انگستروم پرسکات (a,b) در مقیاس های زمانی مختلف، مطالعه موردی ایستگاه تهران شمال (اقدسیه)، مجموعه مقالات شفاهی چهاردهمین کنفرانس ژئوفیزیک ایران، موسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران، تهران، ایران، اردیبهشت ماه 1389.

[11]   ا.مجنـونی هریس، ش.زند پارسـا، ع.سپاسـخواه، م.ناظم السادات، توسعه وارزیابی مدل های تخمین تابش خورشیدی براساس سـاعات آفتـابی و اطلاعـات هواشناسی، مجله علـوم و فنـون کشـاورزی و منـابع طبیعی، سال دوازدهم، شـماره چهل و ششم، زمستان87.

[12]   C.A. Gueymard, Clear-sky irradiance predictions for solar resource mapping and large-scale applications: Improved validation methodology and detailed performance analysis of 18 broadband radiative models, Solar Energy, Vol. 86, pp. 2145–2169, 2012.

[13]   K. Skeiker, Correlation of global solar radiation with common geographical and meteorological parameters for Damascus province, Energy Conversion and Management, Vol. 47, pp. 331–345, 2006.

[14]   غ.کمالی، ا.مرادی، تابش خورشید (اصول و کاربرد ها در کشاورزی و انرژی های نو)، انتشارات پژوهشکده هواشناسی. 1384.

[15]   اعظم باقری، جزوه آموزشی شناخت ابزار و ادوات هواشناسی، گروه پژوهشی شیمی جوّ، اوزون و آلودگی هوای اداره کل هواشناسی استان اصفهان، 1387.

[16]   J.A. Duffie, W.A. Beckman, Solar Engineering of Thermal Processes, Solar Energy Laboratory, Fourth Edition, New Jersey: Wiley, 2013.

[17]   H.C. Hottel, A simple model for estimating the transmittance of direct solar radiation through clear atmospheres, Solar Energy, Vol. 18, pp. 129–134, 1976. {Carey, 1998 #8}