مقاله رایگان درباره موقعیت جغرافیایی و تابش خورشیدی

13:00
14:00
15:00
16:00
17:00
نوع کالکتورهای پیشنهاد شده توسط Ileri A به همراه خصوصیات آنها در جدول 5-4 آمده است. در مسأله مورد بررسی به دلیل مطالب ارائه شده در فصل دوم و همچنین توصیه های محققان گوناگون از کالکتورهای تخت تک صفحهای استفاده میشود. همانطور که در در فصل 3 اشاره شد مقدار كل تابش خورشيدي و همچنين مقدار تابش مستقيم به موقعیت جغرافیایی مکان مورد بررسی، بستگی دارد. از تحقیقیات انجام شده توسط مظلومی و همکاران[54] برای عرض جغرافیایی ایران میزان مقدار كل تابش خورشيد روي كالكتور در ساعات گوناگون ماههای گرمایی کشور در جدول 5-3 نشان داده شده است. به دلیل عدم عملکرد کالکتور در ساعات قبل از 7 صبح و بعد از 5 بعد از ظهر( به دلیل شرایط کنترلی اعمال شده بر روی پمپ مابین کالکتور و تانک ذخیره آب داغ) و همچنین کاهش چشمگیر مقدار تابش مستقيم در این ساعات، از نمایش میزان تابش خورشیدی در این ساعات صرفنظر شده است. همچنین از تحقیقیات انجام شده توسط مظلومی و همکاران[54] میزان درجه حرارت محیط در ساعات گوناگون ماه های گرمایی کشور به دست آمده که در شکل 5-1نشان داده شده است. از این مقادیر جهت تحلیل حرارتی کالکتور خورشیدی استفاده شده است. در نهایت جهت تحلیل دینامیکی سیستم میزان سطح پایه کالکتور 50 ، میزان حجم پایه مخزن ذخیره آب داغ 1500 کیلوگرم آب، دبی جرمی آب گرم ورودی به ژنراتور 197/0 کیلوگرم بر ثانیه و در نهایت میزان دمای لازمه آب ورودی به ژنراتور جهت تأمین نیاز سیکل جذبی تک اثره،85 درجه سانتیگراد در نظر گرفته میشود. تانک ذخیره آب داغ نیز به صورت لایه بندی شده با 3 گره جهت تحلیل دینامیکی سیستم در نظر گرفته شده است. لازم به ذکر است که جهت ساده سازی سیستم از تغییرات ضریب انتقال حرارت اتلافی کالکتور در طی تغییر سطح و دمای آب ورودی به کالکتور، صرفنظر شده است.
شکل5-2 میزان درجه حرارت محیط در ساعات گوناگون ماه های گرمایی کشور ایران[54]
نتایج آنالیز دینامیکی سیستم برای ساعات شبانه روز 5 ماه گرم سال، در جدول 5-6 نشان داده شده است. در هنگام شروع به کار سیستمدمای مخزن آب و همچنین دمای ورودی به کالکتور با دمای محیط یکسان است. اما همانطور که نتایج نشان میدهد در صورت کارکرد مداوم سیستم، دمای مخزن در ابتدای صبح در حدود 65 در جه سانتیگراد بوده که در محاسبات از این مقدار استفاده شده است(در صورت تغییر پارامتر های طراحی سیستم نظیر سطح کالکتور و میزان حجم مخزن ذخیره آب داغ، رنج تغیییر دمای مخزن در ابتدای صبح در حدود 2تا 5 در جه سانتیگراد میباشد که از آن صرفنظر می شود). همانطور که از نتایج ملاحظه میشود، به دلیل اعمال تابع کنترلی در سطح دمایی پایین سیستم، میزان بار هیتر کمکی () در ساعات انتهای روز، شب و ابتدای صبح با میزان حرارت لازمه در ژنراتور یکی بوده در واقع سیستم خورشیدی در تأمین بار لازمه در ژنراتور سهمی ندارد(میزان صفر می باشد). اما با شروع روز و با افزایش ساعات به سمت ظهر سیستم خورشیدی وارد عمل شده وحتی در حوالی ساعت 2 بعد از ظهر میزان 90 % از بار حرارتی لازمه در ژنراتور را تأمین میکند.
شکل 5-2میزان تغییر درجه حرارت گره میانی مخزن در طول ساعات روز را برای سطوح مختلف کالکتور خورشیدی و در ماه می نشان میدهد .همانطور که از نمودار مشخص است و در بررسیهای I. Atmaca نیز تأکید شده است [43]، میزان دمای گره میانی مخزن در ساعات روز در اثر افزایش سطح کالکتور افزایش مییابد. همچنین دمای گره میانی مخزن در ساعات ظهر به اوج خود میرسد که ناشی از افزایش میزان شدت تابش مستقیم خورشیدی به سطوح کالکتورها بوده و امری قابل پیش بینی است. نتایج مشابه برای ماههای دیگر گرمایی سال مشاهده شده که در اینجا جهت اختصار از ارائه آنها صرفنظر میشود.
جدول 5-6 نتایج حاصل از شبیه سازی دینامیکی سیستم جهت ماه های می ،ژوئن و جولای
ساعت
روز
 
 
 
 
 
 
ماه می
ماه ژوئن
ماه جولای
1
68.04
13018
68.1
13018
68.12