دسته بندی | جغرافیا |
بازدید ها | 49 |
فرمت فایل | doc |
حجم فایل | 12456 کیلو بایت |
تعداد صفحات فایل | 117 |
امکان سنجی انرژی خورشیدی در شهر اهواز
فرمت فایل ورد و قابل ویرایش می باشد
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
|
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 |