امکان سنجی انرژی خورشیدی در شهر اهواز
چکیده
نیاز به انرژی از دیرباز وجود داشته و بشر همواره به دنبال منابع جدید انرژی بوده است . در سالهای اخیر با تشدید انواع آلودگی های زیست محیطی و مسئله ی گرمایش جهانی ، دانشمندان به فکر استفاده از انرژی های سالم برای جایگزینی با سوختهای فسیلی افتاده اند . یکی از انرژی های جدید که پاکیزه و پایان ناپذیر می باشد انرژی خورشیدی است.
مهار و استفاده از چنین منبع عظیم انرژی و طراحی بهینه ی سیستم های خورشیدی مستلزم شناخت و آگاهی از کمیت و ماهیت انرژی خورشیدی و عوامل و عناصر مؤثر در آن دارد، لذا در این پژوهش ابتدا توضیحاتی در مورد منطقه ی مورد مطالعه ، ساختمان خورشید و ماهیت انرژی خورشیدی آمده ، سپس با استفاده از چند مدل مناسب با شرایط اقلیمی اهواز به محاسبه و تخمین انرژی خورشیدی با توجه به عوامل و عناصر اقلیمی( عرض جغرافیایی ، زاویه خورشید ، ارتفاع از سطح دریا ، ساعات آفتابی ، رطوبت نسبی میزان بارندگی ، میزان ابر و . . . ) اقدام شده است.
مقادیر به دست آمده نشان می دهد که حداقل متوسط ماهانه انرژی تابشی کل روزانه به میزان «93/9» مگاژول در هر مترمربع در ماه میلادی «دسامبر» و حداکثر آن به میزان «33/30» مگاژول در هر متر مربع در ماه میلادی «ژوئن» و متوسط آن به میزان «56/19» مگاژول در هر متر مربع دریافت می شود.
همچنین مقدار ضریب صافی آسمان برای تمام روزهای سال محاسبه شد که نشان می دهد به طور متوسط «12/87» درصد از روزها، شهرستان اهواز دارای آسمانی صاف و فقط «88/12» درصد از روزها آسمان این شهر ابری یا نیمه ابری است . همچنین میزان شفافیت هوا در طول سال به طور متوسط «76/0» است. پس از بررسی ها، با توجه به مقادیر «انرژی دریافتی، ضریب ابر، ضریب صافی آسمان و شفافیت هوا» که نتایج آن در جداول و نمودارهایی خلاصه شده است، مشخص شد که در شهرستان اهواز «امکان استفاده از انرژی خورشیدی در همه زمینه ها ، از جمله تولید انرژی الکتریکی» وجود دارد. در نهایت بهترین مدل برای محاسبه ی انرژی خورشیدی در منطقه ی مورد مطالعه و نقاط هم اقلیم آن، مدل «گلدبرگ و کلاین » و سپس مدل «صباغ ودیگران» تشخیص داده شد
فهرست مطالب
عنوان صفحه چکیده............................................................................................................................................................ 1 پیش گفتار...................................................................................................................................................... 3 فصل اول : کلیات تحقیق 1-1) مقدمه................................................................................................................................................... 5 1-2) موضوع تحقیق..................................................................................................................................... 6 1-3) بیان مسئله............................................................................................................................................ 6 1-4) اهمیت موضوع تحقیق......................................................................................................................... 7 1-5) اهداف تحقیق....................................................................................................................................... 8 1-6) فرضیات تحقیق.................................................................................................................................... 9 1-7) واژه های کلیدی.................................................................................................................................. 9 1-8) پیشینه ی تحقیق................................................................................................................................... 9 1-8-1) پیشینه ی تحقیق در جهان............................................................................................................... 9 1-8-2) پیشینه ی تحقیق در ایران................................................................................................................ 11 فصل دوم : مبانی نظری تحقیق 2-1) مقدمه................................................................................................................................................... 16 2-2) ویژگی های جغرافیایی استان خوزستان.............................................................................................. 16 2-2-1) موقعیت و وسعت استان خوزستان.................................................................................................. 16 2-2-2) ناهمورایهای استان خوزستان........................................................................................................... 18 2-2-2-1) سرزمین های پست و هموار....................................................................................................... 18 2-2-2-2) بخش کوهستانی......................................................................................................................... 19 2-2-3) زمین شناسی استان خوزستان......................................................................................................... 19 2-2-4) خاکهای استان خوزستان.................................................................................................................. 21 2-2-5) اقلیم استان خوزستان....................................................................................................................... 22 2-2-5-1) عوامل اصلی محلی مؤثر بر اقلیم استان خوزستان...................................................................... 22 2-2-5-2) عوامل فرعی محلی موثر بر اقلیم استان خوزستان...................................................................... 24 2-2-5-3) عناصر اصلی آب و هوای استان خوزستان................................................................................. 26 2-2-6) آب های استان خوزستان................................................................................................................. 28 2-2-6-1) رودها.......................................................................................................................................... 28 2-2-6-2) آب های زیر زمینی..................................................................................................................... 28 2-2-6-3) تالاب ها..................................................................................................................................... 29 2-2-7) پوشش گیاهی استان خوزستان........................................................................................................ 29 2-2-7-1) جنگل ها..................................................................................................................................... 30 2-2-7-2) مراتع........................................................................................................................................... 30 2-2-7-3) بیشه زارها................................................................................................................................... 31 2-3) ویژگی های جغرافیایی شهرستان اهواز................................................................................................ 31 2-3-1) موقعیت و وسعت شهرستان اهواز................................................................................................... 31 2-3-2) ناهمواری های شهرستان اهواز........................................................................................................ 32 2-3-3) زمین شناسی شهرستان اهواز........................................................................................................... 32 2-3-4) اقلیم شهرستان اهواز........................................................................................................................ 34 2-3-4-1) وضعیت دمای شهرستان اهواز.................................................................................................... 35 2-3-4-2) وضعیت بارش شهرستان اهواز................................................................................................... 36 2-3-4-3) بادهای شهرستان اهواز................................................................................................................ 37 2-3-5) رودخانه های شهرستان اهواز.......................................................................................................... 39 2-3-5-1) رودخانه ی کارون....................................................................................................................... 39 2-3-5-2) رودخانه ی کرخه....................................................................................................................... 39 2-3-6) پوشش گیاهی شهرستان اهواز......................................................................................................... 40 2-4) خورشید............................................................................................................................................... 40 2-4-1) ساختمان و ویژگی های خورشید.................................................................................................... 40 2-4-1-1) شید سپهر.................................................................................................................................... 41 2-4-1-2) فام سپهر..................................................................................................................................... 41 2-4-1-3) رنگین سپهر................................................................................................................................ 42 2-4-1-4) تاج.............................................................................................................................................. 42 2-4-2) انرژی خورشیدی............................................................................................................................. 42 2-4-3) عوامل موثر در تابش خورشیدی..................................................................................................... 2-4-3-1) مقدار انرژی گسیل شده از خورشید........................................................................................... 46 46 2-4-3-2) فاصله خورشید تا زمین.............................................................................................................. 46 2-4-3-3) ارتفاع خورشید........................................................................................................................... 47 2-4-3-4) مدت تابش خورشید................................................................................................................... 47 2-4-4) عوامل کاهنده ی میزان انرژی دریافتی زمین از خورشید................................................................ 48 2-4-4-1) عوامل نجومی............................................................................................................................. 48 2-4-4-2) عوامل هندسی............................................................................................................................. 48 2-4-4-3) عوامل فیزیکی............................................................................................................................. 48 2-4-4-4) عوامل جغرافیایی........................................................................................................................ 48 2-4-4-5) عوامل هواشناسی........................................................................................................................ 49 2-5) اصطلاحات تخصصی برای محاسبه انرژی خورشیدی........................................................................ 49 2-5-1) ثابت خورشیدی.............................................................................................................................. 49 2-5-2) زاویه ی میل خورشیدی.................................................................................................................. 50 2-5-3) زوایه ی ساعتی............................................................................................................................... 50 2-5-4) زاویه ی تابش (سمت الرأس) خورشیدی....................................................................................... 51 فصل سوم : مواد و روش ها 3-1) مقدمه................................................................................................................................................... 53 3-2) مواد...................................................................................................................................................... 53 3-2-1) ایستگاه هواشناسی سینوپتیک اهواز................................................................................................. 55 3-3) روش ها............................................................................................................................................... 55 3-3-1) میانگیری داده های خام................................................................................................................... 55 3-3-2) تابش کل خورشیدی بر بالای جوّ................................................................................................... 56 3-3-3) مدل های محاسبه ی انرژی خورشیدی........................................................................................... 56 3-3-3-1) مدل پیج...................................................................................................................................... 56 3-3-3-2) مدل تجربی ردی........................................................................................................................ 70 3-3-3-3) مدل صباغ ، سایگ و ال سالم..................................................................................................... 72 3-3-3-4) مدل رایت ولد............................................................................................................................ 73 3-3-3-5) مدل گلور و مک کلاخ............................................................................................................... 73 3-3-3-6) مدل گلدبرگ و کلاین................................................................................................................ 74 3-3-3-7) مدل یعقوبی – جعفرپور............................................................................................................. 75 3-4) روزهای کلاین..................................................................................................................................... 76 3-5) ضریب صافی آسمان............................................................................................................................ 76 فصل چهارم : تجزیه و تحلیل 4-1) مقدمه................................................................................................................................................... 79 4-2) نتایج تابش کل روزانه و متوسط ماهانه................................................................................................ 79 4-2-1) مدل پیج.......................................................................................................................................... 79 4-2-2) مدل تجربی ردی............................................................................................................................. 92 4-2-3) مدل صباغ و دیگران........................................................................................................................ 92 4-2-4) مدل رایت ولد................................................................................................................................. 92 4-2-5) مدل گلور و مک کلاخ.................................................................................................................... 92 4-2-6) مدل گلدبرگ و کلاین..................................................................................................................... 93 4-2-7) مدل یعقوبی – جعفرپور.................................................................................................................. 93 4-3) تحلیل نتایج مدل ها............................................................................................................................. 93 4-4) میزان ساعات آفتابی............................................................................................................................. 96 4-5) بررسی نتایج ضریب صافی آسمان....................................................................................................... 96 4-6) بررسی نتایج روزهای کلاین................................................................................................................ 97 4-7) نتیجه گیری نهایی فرضیه ها................................................................................................................ 99 4-7-1) فرضیه ی اول.................................................................................................................................. 100 4-7-2) فرضیه ی دوم.................................................................................................................................. 100 فصل پنجم : نتیجه گیری و پیشنهادها 5-1) مقدمه................................................................................................................................................... 104 5-2) میزان تابش کل روزانه......................................................................................................................... 104 5-3) میزان متوسط ماهانه تابش کل روزانه................................................................................................... 105 5-4) میزان ضریب صافی آسمان.................................................................................................................. 105 5-5) میزان ساعات آفتابی............................................................................................................................. 105 5-6) مدل مناسب با اقلیم اهواز.................................................................................................................... 106 5-7) نتیجه گیری نهایی فرضیه ها................................................................................................................ 106 5-8) سایر نتایج............................................................................................................................................ 107 5-9) محدودیت های تحقیق......................................................................................................................... 107 5-10) پیشنهادها........................................................................................................................................... 108 فهرست منابع و مآخذ.................................................................................................................................... چکیده ی انگلیسی.................................................................................................................................... 112 117
مشخصات فروشنده
نام و نام خانوادگی : مجتبی خادم پیر
شماره تماس : 09151803449 - 05137530742
ایمیل :info@payfile.org
سایت :payfile.org
برای خرید و دانلود فایل و گزارش خرابی از لینک های روبرو اقدام کنید...
پرداخت و دانلودگزارش خرابی و شکایت از فایل