تعيين زواياي بهينه آرايه هاي خوشيدي براي دريافت بيشترين انرژي (مطالعه مورد: خراسان رضوي، مشهد)

Optimal Angle for Solar Panels to Receive Maximum Radiation: Case of Mashhad City

آرايه­ هاي خورشيدي يكي از نويد بخش­ترين فناوري انرژي ­هاي تجديدپذير در تامين انرژي ساختمان­ ها ميباشد. در نصب پنل­ هاي خورشيدي روي بام ساختمان­ ها، دانستن زاويه شيب بهينه به منظور داشتن بيشترين انرژي سالانه، فصلي، ماهانه و يا روزانه حائز اهميت مي­ باشد .در حقيقت، تغييرات زاويه شيب آرايه در مقدار تابش خورشيدي كه به سطح پنل­ها مي­رسد، موثراست. در اين تحقيق از مدل­هاي مختلفي براي بدست آوردن زاويه شيب بهينه و زاويه آزيموث در شهر مشهد استفاده شد. با استفاده از مدل ايزوتروپيك زواياي بهينه­ اي براي ماه­ هاي مختلف، فصول و كل سال معرفي شده است. همچنين با استفاده از مدل غيرايزوتروپيك زاويه آزيموث و زاويه شيب بهينه براي مشهد بدست آمد. در حالت كلي در سيستم تك محوره در كل سال مجموع انرژي بدست آمده نسبت به انرژي دريافتي روي سطح افق 18 % افزايش مي­يابد و در سيستم دو محوره در كل سال مجموع انرژي بدست آمده نسبت به انرژي دريافتي روي سطح افق 30% و نسبت به حالت تك محوره در كل سال 11 % افزايش مي ­يابد.

The solar arrays are one of the most promising renewable energy technologies for providing energy needs . in buildings. For installed solar panels on building roofs, knowing the optimal inclination angle is important in order to obtain the maximum annual or seasonal energy. In fact, the changes in slope angle affect the amount of solar radiation that reaches the surface of the panel. In this study, various models were used to obtain optimal tilt angle and azimuth angle in solar panels installed angle in Mashhad. Using ayzrvtrvpyk isotropic model, the optimal angles for various months, seasons of the year were deterimend. Also, panels’ optimal slope and azimuth angles in Mashhad were calculated and determined using non-isotropic model. In general, the total annual energy achieved by panels equipped with a single axis and dual axis sun tracking system could increase by 16% and 30%, respectively, compared to what achieved by fixed angle solar panels.