پتانسیل‌سنجی انرژی خورشیدی و تعیین زاویه بهینه کلکتورهای خورشیدی در شهر ارومیه

بازده‌ی کلکتور‌های تخت خورشیدی وابستگی زیادی به شار تشعشع ورودی به آنها دارد، بنابر این لازم است زاویه‌ی کلکتور‌ها با افق به گونه‌ای تعیین شود که بیشترین شار تشعشع خورشیدی به آنها برسد. با توجه به اینکه بخش عمده‌‌ی تشعشع ورودی به کلکتور، تشعشع مستقیم است همواره بایستی زاویه‌ی کلکتور به گونه‌ای باشد که تشعشع مستقیم برخوردی با آن کمترین زاویه را با خط عمود بر صفحه‌ی کلکتور داشته باشد. در این مقاله به پتانسیل‌سنجی انرژی خورشیدی و تعیین زاویه‌ی بهینه‌ی کلکتور خورشیدی در ارومیه پرداخته شده است. برای تحلیل از داده‌های یازده ساله‌ی ثبت شده در ایستگاه‌ هوا‌شناسی شهر ارومیه استفاده شده است. تعیین زاویه‌ی بهینه برای تنظیم روزانه، ماهانه، فصلی و سالانه با فرض اینکه کلکتور همواره رو به استوا قرار گیرد، انجام شده است. نتایج مربوط به پتانسیل سنجی نشان داد که در 109 روز از سال تشعشع کل خورشیدی برخوردی به سطح افقی در بازه 20 تا 25 مگاژول بر متر مربع می‌باشد. همچنین در 196 روز از سال میزان کل تشعشع دریافتی روی سطح افقی از 15 مگاژول بر متر مربع بیشتر است. این موضوع نشان می‌دهد که ارومیه نیز مثل اکثر مناطق ایران در بسیاری از ایام سال از پتانسیل بالایی از لحاظ دریافت تشعشع خورشیدی برخوردار است. با توجه به نتایج محاسبات مربوط به تعیین زاویه بهینه برای تنظیم ماهانه شیب کلکتور زاویه‌ بهینه بین حداقل صفر درجه در ماه جولای تا حداکثر °56 در دسامبر متغیر می‌باشد. همچنین باید شیب کلکتورهای خورشیدی در این منطقه در فصل زمستان برابر عرض جغرافیایی یعنی °34/37، در فصل پاییز حدود °10 بیشتر از عرض جغرافیایی، در فصل تابستان °25 کمتر از عرض جغرافیایی و در بهار صفر باشد. برای این منطقه زاویه‌ی بهینه‌ی سالانه حدود °17 کمتر از عرض جغرافیایی یعنی حدود °6/20 به دست آمد.

کلیدواژه ها:

پتانسیل‌سنجی ، زاویه‌ی بهینه ، کلکتور تخت خورشیدی ، تشعشع خورشیدی ، ارومیه