دانلود پایان نامه ارشد امکان سنجی انرژی خورشیدی در شهر اهواز,دانلود پا

دانلود پایان نامه ارشد امکان سنجی انرژی خورشیدی در شهر اهواز

          فروشگاه fileme 
            بازدید : 1600
          یکشنبه 13 دی 1394
           نظرات (0)
        

پایان نامه ارشد امکان سنجی انرژی خورشیدی در شهر اهواز

قیمت: 100000 تومان

چكيده

نياز به انرژي از ديرباز وجود داشته و بشر همواره به دنبال منابع جديد انرژي بوده است . در سالهاي اخير با تشديد انواع آلودگي هاي زيست محيطي و مسئله ي گرمايش جهاني ، دانشمندان به فكر استفاده از انرژي هاي سالم براي جايگزيني با سوختهاي فسيلي افتاده اند . يكي از انرژي هاي جديد كه پاكيزه و پايان ناپذير مي باشد انرژي خورشيدي است.

مهار و استفاده از چنين منبع عظيم انرژي و طراحي بهينه ی سيستم هاي خورشيدي مستلزم شناخت و آگاهي از كميت و ماهيت انرژی خورشیدی و عوامل و عناصر مؤثر در آن دارد، لذا در اين پژوهش ابتدا توضيحاتي در مورد منطقه ي مورد مطالعه ، ساختمان خورشيد و ماهيت انرژي خورشيدي آمده ، سپس با استفاده از چند مدل مناسب با شرایط اقليمی اهواز به محاسبه و تخمين انرژي خورشيدي با توجه به عوامل و عناصر اقلیمی( عرض جغرافيايي ، زاويه خورشيد ، ارتفاع از سطح دريا ، ساعات آفتابی ، رطوبت نسبی میزان بارندگی ، میزان ابر و . . . ) اقدام شده است.

مقادير به دست آمده نشان مي دهد كه حداقل متوسط ماهانه انرژي تابشي كل روزانه به ميزان «93/9» مگاژول در هر مترمربع در ماه ميلادي «دسامبر» و حداكثر آن به ميزان «33/30» مگاژول در هر متر مربع در ماه ميلادي «ژوئن» و متوسط آن به ميزان «56/19» مگاژول در هر متر مربع دريافت مي شود.

همچنین مقدار ضريب صافي آسمان براي تمام روزهاي سال محاسبه شد كه نشان مي دهد به طور متوسط «12/87» درصد از روزها، شهرستان اهواز داراي آسماني صاف و فقط «88/12» درصد از روزها آسمان اين شهر ابري یا نیمه ابری است . همچنین میزان شفافیت هوا در طول سال به طور متوسط «76/0» است.

پس از بررسي ها، با توجه به مقادير «انرژي دريافتي، ضریب ابر، ضريب صافي آسمان و شفافیت هوا» كه نتايج آن در جداول و نمودارهايي خلاصه شده است، مشخص شد كه در شهرستان اهواز «امكان استفاده از انرژي خورشيدي در همه زمينه ها ، از جمله توليد انرژي الكتريكي» وجود دارد. در نهايت بهترين مدل براي محاسبه ي انرژي خورشيدي در منطقه ي مورد مطالعه و نقاط هم اقليم آن، مدل «گلدبرگ و کلاین » و سپس مدل «صباغ ودیگران» تشخيص 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