نحوه محاسبه انرژی خورشیدی

پارامتر تابش

این پارامتر مرکب که ساعت های تابش نور خورشید و شدت آن را شامل میشود، آفتاب گیری یاشدت تابش خورشید نامیده شده و برحسب وات بر مترمربع (V/m2) بیان میگردد. واحد معمول تر وعملی تر به صورت ( » کیلووات ساعت بر مترمربع در روز « )(kwh/day/m2) نیز مورد استفاده واقع میشود.

شدت تابش خورشید و پنل خورشیدی

در قسمتی از بدنه یا جعبه پنلهای خورشیدی به عددی اشاره میشود که معرف توانی است که انتظار میرود یک چنین پنلی قادر به تولید آن باشد (برحسب وات)البته مشروط بر آن که تابش خورشید در هر مترمربع از محل مورد نظر، 1000 وات در نظر گرفته شود. این شدت تابش یعنی 1000 وات بر مترمربع، رقمی است که در ساعات میانی و به خصوص ظهر هنگام اواسط تابستان میتوان به آن دست یافت. بنابراین توقع نداشته باشید که با احتساب یک میانگین روزانه، به چنین رقمی برسید. با دانستن شدت تابش خورشید در مکان مورد نظر و با در نظر گرفتن میانگین روزانه آن یعنی تعداد (کیلووات ساعتها بر مترمربع در روز ) و با ضرب کردن این رقم در توان پنلهای خورشیدی (برحسب وات)، میتوان حدود انرژی دریافتی روزانه توسط پنلها را مشخص نمود.

محاسبه شدت تابش خورشید

شدت تابش خورشید از یک جا تا جای دیگر در تغییر بوده و میزان آن در ایام مختلف سال نیز عوض میشود. اگر میخواهید یک برآورد تقریبی منطقی داشته باشید باید برای هر مکان خاص و هر موقعیت زمانی مشخص، شدت تابش ویژه ای را در نظر بگیرید. با تسهیلاتی که سازمان فضایی و هوانوردی ملی آمریکا (ناسا)فراهم آورده، یافتن شدت تابش نور خورشید در نواحی مختلف، بسیار ساده شده است.ماهواره های هواشناسی ناسا، شدت تابش نور خورشید را در جای جای کره خاکی ما استخراج کرده ودر اختیار کاربران قرار دادهاند.

جذب میزان بیشتری از انرژی خورشیدی

شیب یا انحراف پنل خورشیدی از راستای عمودی، در میزان انرژی جذب شده مؤثر میباشد، با یک آزمایش عملی ساده میتوان پی برد که میزان انرژی دریافتی پنل هایی که به صورت عمودی از یک دیوار آویخته شده اند و همچنین پنل هایی که مستقیماً و به صورت تخت و افقی بر روی زمین نصب گردیده اند.به مراتب کمتر از مقدار انرژی جذب شده توسط نمونه هایی است که سطح آنها به سمت خورشید نشانه رفته و در واقع پنل ها به صورت زوایه دار و اُریب نصب گردیده اند. . در صورتی که پنل خورشیدی را به صورت زاویه دار نصب کرده و آن را به صورت متمایل به راستای تابش نور خورشید نشانه روید، قادر به جذب انرژی بیشتری بوده و طبیعتاً توان بیشتری را هم به دست خواهید آورد.اثر این کار در ماههای فصل زمستان که به نظر میرسد خورشید در ارتفاع پایین تری از آسمان واقع شده، محسوس تر میباشد.علت خیلی ساده است؛ وقتی خورشید در نقطه اوج خود قرار دارد، شدت تابش اشعه آن زیادبوده وبا گذشت زمان و چرخش خورشید در آسمان، ارتفاع ظاهری آن نسبت به مکان مورد نظر کم شده و اشعه نور آن به صورت مایل دریافت میشود، همان مقدار نور، به مساحت بیشتری تقسیم میگردد.

همانطوری که ملاحظه میکنید، متناسب با زاویه تابش نور خورشید به محل مورد نظر، شدت تابش تغییر میکند. وقتی خورشید دقیقاً در بالای سرمان واقع میشود، تعدادی از پرتوهای نوری خورشید به اندازه 1 متر، محوطه ای به پهنای 1 متر را در روی سطح زمین مورد اصابت خود قرارمیدهند (شکل سمت چپ) هنگامی که مطابق شکل سمت راست، زاویه تابش شعاعهای نور خورشیدبا زمین فرضاً 30 درجه میگردد. همان مقدار پرتورهای قبلی با پهنای 1 متر، این بار فضایی در حدود ۲متر از زمین را هدف قرار میدهند. به این ترتیب ملاحظه میشود که شدت تابش نور خورشید در حالت دوم یعنی با زاویهی 30 درجه، نسبت به حالت اول یعنی 90 درجه، نصف میگردد (یادآوری: در مثلث قائم الزاویه، ضلع روبروی زاویهی 30 درجه، نصف وتر است).

تأثیر شیب پنل بر شدت تابش نور خورشید

با شیب دادن و متمایل ساختن پنلها به سمت خورشید، انرژی بیشتری جذب شده و به تبع آن،برق بیشتری تولید خواهیم کرد. در بسیاری از موارد، اندازه این زاویه به شیب شیروانی ساختمان مورد نظر بستگی دارد هر چند که در سالهای اخیر و با تحقیقات صورت پذیرفته و ارائه جداول مختلف، برای هر مکان خاص میتوان به زوایای بهینه ای دست یافت که با حداکثر انرژی دریافتی همراه و توأم باشد. در ادامه، جدولی را ملاحظه میکنید که تأثیر زاویه دهی پنلها و شرایط مختلف نصب آنها، و زمانهای مختلف سال بر میزان شدت تابش دریافتی در شهر لندن را نشان میدهد.

نحوه محاسبه انرژی خورشیدی

مطالب مشابه :

انرژی خورشیدی