كمية الطاقة الشمسية الساقطة على سطح

Abstract

جرت في هذا التقرير محاولة لحساب آمية الطاقة الشمسية التي تسقط على سطح موضوع على الأرض في مدينة
الخرطوم. بنيت حسابات آمية الطاقة على افتراض أن آمية الطاقة الواصلة عمودياً لسطح الأرض في مدينة الخرطوم تساوي
حوالي 1000 واط على المتر المربع أي أقل من 70 % من تلك الساقطة على تخوم الجو ( 1367 واط/م م) وذلك قبل دخولها جو
الأرض وتعرضها للامتصاص بمكوناته، وهي نسبة معقولة في حالة الظروف العادية عندما تكون السماء صافية خالية من الغبار
والسحب. آذلك افترض أن توهين الجو يتناسب خطياً فقط مع آمية الهواء التي تمر بها أشعة الشمس وهذا الافتراض يعطي
معامل توهين تقريبياً. وجد أن زاوية ميل السطح المائل التي تحقق تجميع أقصى آمية طاقة على هذا السطح تساوي تقريباً درجة
خط عرض مدينة الخرطوم وهذا يتوافق ما هو متوقع. تم تحويل التكامل في المعادلة ( 17 ) إلى تجميع في المعادلة ( 18 ) ليسهل
عملية الحساب إلا أن ذلك يؤثر على دقة الحساب. وجد أن الطاقة الشمسية الساقطة في العام على المتر المربع، في الخرطوم عند
خط عرض 15.6 درجة شمال، تساوي حوالي 2275 آيلوواط – ساعة تحت الظروف العادية، أي بمتوسط يومي يساوي 6.23
تساوي تقريباً درجة خط عرض الخرطوم. يلاحظ أن α آيلوواط – ساعة، وهي أقصى قيمة ويُتَحصل عليها عند زاوية ميل
مساحة مقدارها واحد آلم مربع يمكن أن توفر طاقة بمعدل يساوي ما توفره محطة توليد آهرباء سعتها حوالي 25 ميجاواط تعمل
.% 24 ساعة يومياً وذلك بافتراض أن آفاءة تحويل الطاقة الشمسية إلى الطاقة الكهربائية تساوي حوالي 16