Metrekareye düşen güneş ışınımı miktarının modellenmesi, ben bu modeli 6 metrekarelik panel alanına ve %25 verimli panellere sahip varsayımsal bir güneş enerjili aracın giriş gücünün hesaplanması için kullanacağım.
Öncelikle dünyanın deklinasyon açısının (güneş-dünya arasındaki doğrunun ekvator ile yaptığı açı) hesaplanmasıyla başlayayım, deklinasyonun hesaplanması için 'Cooper Deklinasyon Denklemi' ni kullandım.
*d yılın gününü temsil ediyor, 2 şubat için deklinasyon hesaplanacaksa d=33 gibi
İkinci olarak ihtiyacımız olan veriler sadece yerel öğlen saati (solar noon) bilgisi ve güneş ışınımının modelleneceği bölgenin bulunduğu enlem (radyan cinsinden)
Yerel öğle saatini kullanarak zamana bağlı yazacağımız güneş ışınım fonksiyonunun zaman farkının radyan cinsinden hesaplanması için ise ;
Bu hesaplamalar yapıldıktan sonra deklinasyon(decl), enlem(lat) ve saataci(H) kullanılarak zamana bağlı şu fonksiyonlar gereklidir;
Bu iki ifadenin çarpımı bize zamana bağlı metrekareye düşen güneş enerjisi miktarını veren fonksiyonun çıktısını oluşturacaktır. Yazıda derece -> radyan gibi dönüşümlerden bahsetmedim. Simulink modelinde de anlaşılabilir ve değiştirilebilir olması için bütün trigonometrik fonksiyonları açıkça belirttim. Tüm bu denklemlerin simulink'de zamana bağlı bir model olarak uyarlanmış hali ise şöyle
Modellemesini anlattığım güneş ışınımı alt sistemi
Geciktirici olarak görünen sabit blok ise simülasyonu ileri bir saatten başlatmak için kullanılıyor. Bunu saat blokunun çıktısıyla geciktirici blokunun toplamını zaman fonksiyonunun input verisi olarak kullanarak sağlıyorum. Gunes_Isinimi alt sisteminin maske altı görüntüsü işe şu şekilde
Modelde görünen "Zaman Farkı Hesaplanması" ve "Maksimum Güneşlenme" fonksiyonları;
*Maksimum güneşlenme fonksiyonunda negatif sayıların üstelliğinden kaynaklanan kompleks sayılardan kaçınmak için eğer fonksiyon çıktısı karmaşık ise 0 değeri döndüren if yapısı eklenmelidir.
1 numaralı Gunes_Isinimi alt sisteminin çıktısına bir scope bağlanarak çıktı şu şekilde takip edilebilir
*Geciktirici bloku 5 değerinde ve simülasyon süresi 19 saat. Yani 05:00 ile 24:00 arasındaki metrekareye düşen güneş ışınımı miktarının çıktısı.
*Giris_Gucu fonksiyonumun çıktısını da (sarı) aynı scope ile izlediğimde varsayımsal aracımın sabah 5 ve gece 00 arasında güneşten alacağı 'watt' cinsinden güç.
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder