تخمین تابش خورشیدی متوسط ماهانه و سالانه بر روی سطوح افقی و تعیین زاویه ی شیب بهینه ی کلکتور خورشیدی با استفاده از مدل ریاضی (مطالعه ی موردی : تهران)

میانگین ماهانه ی دادههای تابش خورشیدی جهانی روزانه در طراحی و مطالعه ی دستگاههای تبدیل انرژی خورشیدی ضروری است . در این راستا، مدل آنگستروم (Angstrom) اصلاحشده برای تخمین میانگین تابش خورشیدی جهانی ماهانه برای تهران انتخاب شد (۶۸,۳۵ شمالی ، ۳۲,۵۱ شرقی ). نتایج با دادههای اندازهگیری شده مقایسه شدند. توافق خوبی (بیش از ۹۰ %) بین مقادیر اندازهگیری شده و پیش بینی شده مشاهده شد. این مدل برای برآورد میانگین ماهانه ی تابش خورشیدی روزانه در تهران و سایر نقاط با شرایط آب و هوایی مشابه که در آن دادههای تابش مفقود یا در دسترس نیستند، به شدت توصیه می شود. نتایج همچنین می تواند برای هر جای دیگری با شرایط آب و هوایی مشابه که دادههای تابش مفقود یا در دسترس نیستند، مورد استفاده قرار گیرد. علاوه بر این ، مقادیر میانگین ماهانه و شاخص های وضوح ساعتی در طول سالهای ۲۰۱۰ و ۲۰۲۰ تعیین شدند. دادههای تابش خورشیدی مورد نیاز برای طراحی سیستم انرژی خورشیدی و مطالعات عملکردی عموما برای تعدادی از محل ها به ویژه در مکانهای دور افتاده در دسترس نیستند. دانشمندان چندین روش را برای رسیدن به تابش ساعتی با استفاده از پارامترهای ورودی مختلف توسعه دادهاند. مدل کولارس-پریرا (Collares-Pereira) و رابل (Rabl) در این مقاله برای پیش بینی تابش خورشیدی جهانی ساعتی برای متوسط روز در هر ماه استفاده شده است . سه جز تابش خورشیدی ساعتی شامل تابش مستقیم ، پراکنده و تابش بازتابی زمین بر روی سطوحی که خورشید را ردیابی می کنند تعیین شده است .همچنین در این مطالعه با استفاده از اطلاعات به دست آمده از تابش خورشیدی بر روی سطوح افقی زوایای شیب بهینه ی ماهانه ، فصلی و سالانه برای نصب کلکتور خورشیدی در شهر تهران به دست آمده است .

Keywords:

تابش ماهانه خورشید , شاخص وضوح , تابش خورشیدی ساعتی , زاویه شیب بهینه , کلکتورهای خورشیدی