پتانسیل سنجی انرژی خورشیدی و تعیین زاویه بهینه کلکتورهای تخت خورشیدی در شهر اراک
چکیده
چکیده برای استفاده از انرژی خورشیدی در هر منطقه لازم است وضعیت تشعشع خورشیدی بررسی شود. همچنین بازده کلکتورهای خورشیدی حرارتی و پنل¬های فتوولتائیک به تشعشع خورشیدی دریافتی و موقعیت آن¬ها بستگی دارد. در این مطالعه به ارزیابی تشعشع خورشیدی و بهینه¬سازی زاویه شیب کلکتورهای تخت خورشیدی در شهر اراک برای تنظیم روزانه، ماهانه، فصلی، شش ماهه و یا سالانه برای اولین بار پرداخته شده است. به این منظور از داده¬های ثبت شده برای یک دوره ده ساله استفاده شده است. در این تحقیق از یک مدل ریاضی برای تخمین تشعشع خورشیدی کل روی سطح زاویه¬دار به سمت جنوب استفاده شده است. براساس نتایج بدست آمده، تشعشع خورشیدی در اراک در 214 روز از سال در محدوده 15 تا 30 مگاژول بر متر مربع می¬باشد. ماکزیمم و مینیمم میانگین ماهانه تشعشع روزانه روی سطح افقی 14/26 و 74/8 مگاژول بر متر مربع به ترتیب در ماه¬های تیر و دی می¬باشد. همچنین در اراک 118 روز آفتابی یا خیلی آفتابی با شاخص صافی هوای بالاتر از 6/0 وجود دارد. شیب بهینه برای تنظیم ماهانه از صفر درجه در ماه های خرداد و تیر تا حداکثر 9/56 در آذر متغیر می باشد و شیب بهینه سالانه 24 می¬باشد که حدود 10 درجه کمتر از عرض جغرافیایی اراک ( 06/34) می¬باشد. علاوه بر این شیب بهینه برای تنظیم فصلی در زمستان و پاییز به ترتیب حدود 10 و 12 درجه بیشتر از عرض جغرافیایی می¬باشد، این در حالی است که شیب بهینه برای بهار و تابستان به ترتیب حدود 28 و 24 درجه کمتر از عرض جغرافیایی می¬باشد. نتایج همچنین نشان می¬دهند که افزایش تشعشع دریافتی سالیانه برای تنظیم سطح به صورت روزانه، ماهانه، فصلی، شش ماهه و سالانه در مقایسه با سطح افقی به ترتیب 95/10%، 65/10%، 61/9%، 59/9% و 8/5% می¬باشد