РАСЧЕТ  ЭНЕРГИИ  СОЛНЕЧНЫХ  ЛУЧЕЙ  НА  ТЕРРИТОРИИ  НАХЧЫВАНСКОЙ  АВТОНОМНОЙ  РЕСПУБЛИКИ  АЗЕРБАЙДЖАНА

Махбуб  Казымов

научный  сотрудник,  нахчыванское  отделение  НАН  Азербайджана, 

Республика  Азербайджан,  Нахчыванской  АР.,  г.  Нахчывань

E-mail: 

CALCULATION  OF  SOLAR  ENERGY  ON  THE  TERRITORY  OF  THE  NAKHCHIVAN  AUTONOMOUS  REPUBLIC  AR  OF  AZERBAIJAN

Mahbub  Kazymov

researcher,  Nakhchivan  branch  of  NAS  of  Azerbaijan,

Republic  of  Azerbaijan,  Nakhchivan,  Heydar  Aliyev  Ave.,  35

АННОТАЦИЯ

В  статье  показаны  результаты  научных  исследований  энергетических  ресурсов  солнца  на  территории  Нахчыванской  АР.  Научно  анализированы  количество  солнечных  лучей  попадающихся  на  территорию  Нахчыванской  АР  по  месяцам  и  в  год  в  условиях  сложного  горного  рельефа.  Рассчитан  энергетический  потенциал  солнца  попадающийся  на  территории  Нахчыванской  АР. 

ABSTRACT

Results  of  scientific  research  of  solar  energy  resources  in  the  territory  of  Nakhchivan  AR  are  shown  in  the  paper.  The  scientific  analysis  of  sun  rays  amount  coming  to  the  territory  of  the  Nakhchivan  Autonomous  Republic  by  month  and  year  in  a  difficult  mountain  relief  is  carried  out.  Energy  potential  of  the  Sun  falling  on  the  territory  of  Nakhchivan  AR  is  calculated.

Ключевые  слова:   солнечные  лучи;  поток  солнечного  излучения;  температура  воздуха;  прозрачность  атмосферы;  перемещение  солнца;  радиационный  баланс.

Keywords:   sunbeams;  flux  of  solar  radiation;  air  temperature;  transparency  of  atmosphere;  moving  of  the  Sun;  radiation  balance.

Рисунок  1.  Нахчыванская  АР

Из  всех  существующих  возобновляемых  источников  энергии,  солнце,  является  самым  доступным  и  экологически  чистым.  Солнечная  энергия  обладает  неоспоримым  преимуществом  перед  традиционными  источниками  топлива.  Это  исключительно  чистый  вид  энергии,  который  не  загрязняет  окружающую  среду.  Использование  солнечной  энергии  в  больших  масштабах  не  нарушает  сложившийся  энергетический  баланс  данной  местности.  Это  практически  неисчерпаемый  источник  энергии  и  универсальная  с  точки  зрения  возможностей  ее  использования  человеком  для  своих  нужд  [4,  с.  187].

Использование  солнечного  тепла  наиболее  простой  и  дешевый  путь  решения  отдельных  энергетических  проблем.  Для  решения  энергетических  проблем  наиболее  важным  является  распространение  потоков  лучистой  энергии  в  атмосфере  Земли.  Значительная  часть  солнечных  лучей  достигший  от  солнца  на  земную  поверхность  в  виде  пучка  параллельных  лучей,  называется  прямой.  Та  часть  солнечной  радиации,  которая  отражается  и  от  земной  поверхности,  и  от  атмосферы  Земли,  называется  отраженной.

По  международному  соглашению  1981  г.  и  по  рекомендации  Комиссии  Европейского  сообщества  и  Международной  электротехнической  комиссии  при  ООН  в  качестве  единого  стандарта  для  измерения  значение  солнечной  энергии  в  расчетах  рекомендуется  использовать  значение  солнечной  энергии  —  1367  Вт/м².  [1,  с.  375].

Плотностью  потока  прямого  солнечного  излучения  S  понимают  пучок  параллельных  лучей,  приходящей  к  Земле  в  единицу  времени  на  единицу  поверхности,  непосредственно  от  солнца  радиусом  5⁰.  На  поверхность  земли  попадает  часть  этой  энергии  S:

  S  =  S  sin  h  (1)

где:  h  —  уголь  падения  солнечных  лучей.

Потенциальные  возможности  приходящих  солнечных  лучей  определяются  географической  широтой  местности  и  их  продолжительностью.  Основными  факторами  эффективного  использования  энергии  солнца  в  данной  местности  является  приход  солнечных  лучей  в  точку  А  (⁰,  ⁰).  Для  территории  Нахчыванской  АР  эти  координаты  равны  А  (⁰  =  39⁰  ;  ⁰  =  45⁰)  [3,  с.  6]  По  формуле  (1)  находим: 

Для  территории  Нахчыванской  Автономной  Республики  максимальная  высота  солнца  в  день  летнего  солнце  состояния  равна:

H_max  =  90⁰  -  +  23,5⁰  =  74,5⁰

Минимальная  высота  солнца  в  день  зимнего  солнце  состояния  равна:

H_min  =  90⁰  –  –  23,5⁰  =  27,5⁰

Коэффициент  прозрачности  атмосферы  на  территории  Нахчыванской  АР  летом  равен  0.90,  а  зимой  0.80. 

Приход  солнечных  лучей  в  точку  А  (⁰  =  39⁰;  ⁰  =  45⁰)  в  единицу  времени  определяем  по  формуле:

S  (t)  =  S_п  (t)  +  S_д  (t)  +  S_отр  (t)  (2)

где:  S_п  —  прямые  солнечные  излучение;

S_д  —  диффузионные  солнечные  излучение;

S_отр  —  отраженные  от  Земли  солнечные  излучение.  S_отр  невелика  и  не  учитывается  при  расчетах.

Находим  прямое  солнечное  излучения  для  территории  Нахчыванской  АР  времени  летнего  солнце  состояния:  S_пл  =  1163  Vt/m²

Прямое  солнечное  излучения  для  зимнего  солнце  состояния:  S_пз  =  522  Vt/m²

Диффузионные  солнечные  излучение  для  летнего  солнце  состояния:  S_дл  =  51  Vt/m²,  для  зимнего  солнце  состояния:  S_пз  =  45  Vt/m²

Тогда  общий  приход  солнечных  лучей  на  территорию  Нахчыванской  АР  (2)  времени  летнего  солнце  состояния:  S  =  1214  Vt/m²,

Для  зимнего  солнце  состояния:  S  =  567  Vt/m²

Уровень  поступления  солнечных  лучей  на  Нахчыванской  АР  достаточно  высоко  и  составляет  2900÷3000  часов  в  год.

Продолжительность  сияние  солнца  в  Нахчыванской  АР  составляет:  в  март  290—300  час,  апрель  300—310  час,  май  310—320  час,  июнь  460  час,  июль  470  час,  август  470  час,  сентябрь  320—330  час  и  в  октябре  340  часов.  Максимум  солнечной  радиации  приходится  на  летние  месяцы.

В  Нахчыванской  АР  имеется  достаточно  высокий  потенциал  солнечной  энергии  для  широкого  внедрения  теплоэнергетического  и  электрического  освещения  вес  территории  АР.  Эффективность  преобразования  солнечной  энергии  в  электрическую  энергию  в  Аразской  долине  7—8  месяцев  (из  середины  марта  по  середины  ноября),  в  горных  районах  5  месяцев  (из  мая  по  сентябрь).

Роль  географического  рельефа  в  распределении  солнечных  лучей  в  Нахчыванской  АР  проявляется  через  крутизну  гор,  экспозицию  склонов  и  закрытостью  горизонта  [2,  с.  70—77].

Разнообразие  географических  и  климатических  условий  Нахчыванской  АР  обусловливает  широкий  диапазон  изменчивости  радиационного  баланса.  Так  как  радиационный  режим  март-ноябрь  месяцы  в  Нахчыванской  АР  остается  приблизительно  стабильным. 

Продолжительность  солнечного  дня  в  данные  сутки  (Тс)  на  территории  Нахчыванской  АР  равно  (Таблица  1)

Таблица  1. 

Максимум  суточной  СР  с  апреля  по  октябрь  соответствует  14  ч,  а  для  остального  периода  13  ч.  [5,  с.  96]. 

В  условиях  сложного,  горного  рельефа,  каким  является  территория  Нахчыванская  АР  интенсивность  солнечных  лучей  увеличивается  на  каждые  100  метров  высоты  над  уровнем  моря  на  7—14  Вт/м²

Выводы: 

1.  Определены  общий  приход  солнечных  лучей  во  времени  летнего  солнце  состояния  S'  =  1214  Вт/м²  и  для  зимнего  солнце  состояния  S'  =  567  Вт/м²

2.  Показано,  что  в  Нахчыванском  АР  уровень  поступления  солнечной  энергии  составляет  2900÷3000  часов  в  год.

Список  литература:

1. Андерсон  Б.,  Солнечная  энергия,  М.,  Стройиздат,  1992  г,  —  с.  375. 
2. Борзенкова  И.И.,  К  вопросу  о  влиянии  местных  факторов  на  приход  радиации  в  горной  местности,  Труды  ГГО,  1987  г,  вып.  2,  —  с.  70—77.
3. Виссарионов  В.И,  Дерюгина  Г.В.,  Кривенкова  С.В.,  Кузнецова  В.А,  Малинин  Н.К,  Расчет  ресурсов  солнечной  энергетики,  Москва,  МЭИ,  1999,  —  с.  61.
4. Лукутин  Б.В.,  Возобновляемые  источники  энергии,  Томск,  Издательство  Томского  политехнического  университета,  2008  г,  —  с.  187.