رسول رمضان عتاب الخالصة تتضمن الطرق الرياضية الخاصة لحساب كمية اإلشعاع الشمسي الكلي الساقط على السطح

Transcript

1 الثاني/ 2212 ISSN الترقيم الدولي حساب وتحليل كمية اإلشعاع الشمسي الكلي الساقط على السطح األفقي لمدينة الناصرية رسول رمضان عتاب جامعة ذي قار - كلية العلوم ان هذه الد ارسة الخالصة تتضمن الطرق الرياضية الخاصة لحساب كمية اإلشعاع الشمسي الكلي الساقط على السطح االفقي لمدينة الناصرية لوحدة المساحة والتي يمكن تطبيقها على أرض الواقع بهدف استخدام الواح الخاليا الفوتوفولتائية للحصول على الطاقة الكهربائية الالزمة لتغذية األحمال المطلوبة تم االعتماد على بيانات الحالة الجوية من درجة الح اررة والرطوبة النسبية والغبار والغيوم للفترة من إلى 7002/1/1 والمأخوذة من 7002/1/1 o o محطة أرصاد الناصرية الجوية الواقعة على خط الطول )41.14 ) والعرض )51.13 ) والتي لها تأثير مباشر على 7 ازوية سقوط األشعة الشمسية وقد أظهرت النتائج أن كمية األشعة الشمسية المحسوبة نظريا لمدينة الناصرية لكل م كانت واقعة ضمن المدى واط/م. كما أثبتت الد ارسة أن للعوامل الجوية تأثير مباشر على كمية األشعة الشمسية المقاسة من خالل توهينها بواسطة عمليتي االمتصاص واالستطارة اعتمادا على أقطار الجسيمات واألتربة وبخار الماء)مقدار الرطوبة النسبية( في الجو ونوع وسمك وأرتفاع الغيوم. Rasuol90@yahoo.com

2 الثاني/ [1] الشكل )1( يوضح آليات انتشار الشعاع الشمسي في الجو [1] الشكل )2( يوضح طيف االشعاع الشمسي الواصل لسطح االرض[ 2 ]

3 3 Q Q A n ab N 2 (Angistrom)....(1) حيث -Q Q A a,b n N a 0.29 cos b 0.25 at 60 south 60 north [4] Solar Azimuth Angle (z) Q A scos z 2 L Q A.....(2) حيث - s z L t 4 j 80 2 ( j 1) 12( s l ) m t 0.17sin 0.129sin s....(3) حيث 45*π/180 rad (zenith angle, azimuth angle) (, ) s s s m J t s t s sin (sin sin cos cos cos )....(4)

4 .. (5) (z) [4] 1 cossint tan s t cos cos sin cos 12, solar declination t الشكل )3( موقع الشمس بداللة ازوية سمت الشمس( z ) ]2[. تغير ازوية ميالن الشمس كدالة لتسلسل اليوم[ 5 ] شكل )4(

5 m aerosols t 6 m m m aero.(6) R optical air mass 1 cos( ) 0.15*( ) s s mm, aero حيث.(2) (Rayliegh Scattering ) (Mie Scattering ) 10 9 m [8] ( )d.(8) ( N 1) 6 3p n 4 3N 6 7 pn.).(5) حيث n معامل انكسار الهواء )1.0005( *10 25 cm 3 عدد الجسيمات بوحدة الحجم) N.[11] ( ) c( ) 0.5 ( ).(10) p T )* junges mie scattering term 4.08* m ( ) Raile e.(11) p n c T

6 m ( ) e Turbidity ( aerosols ) e.(17) exponent wave length o Ozone e k l m 11.(15) k, l o 0.45 ( k w, w m /( k wa, w m ) ) a W e.(14) kwa, mixed gases 0.45 ( 1.4 k g, m /( k g, m )).(13) mixed gases e w 11 kg, جدول )1( معامالت الخمود لبعض المكونات الجوية] 12 [

7 الثاني/ 2212 Q tot m I oe..(16) tot شكل )1( يبين تغير ساعات النهار الفعلية )12-7 صباحا( و) 7-3 مساءا( مع الوقت النظري لمدى سنة كاملة 7Am,12Am,3Pm,7Pm

8 الثاني/ 2212 شكل )2( يبين تغير ازوية سمت ال ارس مع ساعات النهار لفصول السنة االربعة

9 2 الثاني/ 2212 يبين قيم االشعاع الشمسي الكلي الساقط على السطح االفقي لمدينة الناصرية للفصول االربعة بوحدات 2 واط/م جدول )2( 2 الشكل )3( التغي ارت الساعية لكمية اإلشعاع الشمسي الكلي الساقط على السطح االفقي بوحدات واط/م لكل فصل من فصول السنة

10 الربيعي د.نور الدين عبد اهلل االفاق العلمية ألستثمار الطاقة الشمسية بغداد موسى د.علي حسين الرصد والتنبؤ الجوي دمشق )1557(. مجيد مصطفى أحمد محمد. العالقة المتداخلة بين االشعاع الشمسي والغيوم في مدينة الموصل. رسالة ماجستير. كلية التربية. جامعة الموصل )7002(. [4]W. N. Edwards1 and A. R. Hildebrand2," Solar Energy", University of Calgary, Dept. of Geology & Geophysics, University Drive N.W., Calgary, Alberta, Canada, (2002). [5] L. SlaterDept,"Atmosphere Wind Modeling For ATCGary", University of Cincinnati November (1990). [6] W. H. Swartz1, J.-H. Yee1, R. E. Shetter2, S. R. Hall2, B. L. Lefer2, J. M. Livingston "Quasi-linear Model of the Equatorial Atmosphere Column ozone and aerosol optical properties retrieved from direct solar irradiance measurements during SOLVE II", Atmos. Chem. Phys., 5, , (2005). [7] A. J. Preetham Peter Shirley Brian Smits, "A Practical Analytic Model for Daylight", University of Utah [8] R. Perez, R. Seals, J. M., Ineichen, " An all-weather Model for Sky Luminance Distribution", (1993). [9] Dobashi, Y., Kaneda, K., Nakashima, T., Yamashit, H., Nishita, T., And Tadamura," Skylight for interior lighting design In Computer Graphics Forum", vol. 13, Eurographics,Basil Blackwell Ltd, pp Eurographics 94 Conference issue(1994). [10] Kemp Micheal U., "Spatial and Temporal Distribution of Solar Radiation in Louisiana", MSc, thesis, Louisiana State University, (2007). [11] Poore K.D., Wang J. and Rossow W.B., "Cloud Layer Thicknesses from a Combination of Surface and Upper-Air Observations",J.Climate,Vol.8,pp (1993). [12] K. L.Coulson," Solar and Terrestrial Radiation", Academic Press, (1995)

11 Estimation and Analysis of Total Solar Irradiance Falling On Horizontal Surface for Nasiriyah City Abstract This research involves an applied study to be executed on the lands using complex of Solar Cells to get the needed energy from the total solar irradiance quantities that reach the horizontal surface of al- Nasiriyah city for the unit area taking into account the metrological data as temperature, humidity, dust. and for the interval 1/1/2007 1/1/2008 taken from al- Nasiriyah metrological data station with the geographical data as longitude & latitude (46.14,31.15) respectively,which have a direct effect for the sun slop light. The results show that the solar irradiance was about watt/m 2 as a minimum and maximum measured values, the process of absorption, scattering, and water vapor take effect on it directly.