آزمایشگاه آزاد؛ بدون نیاز به ورود
زاویهٔ پنل خورشیدی؛ تابش چطور عوض می‌شه؟
اگر نور خورشید کج به پنل بخوره، انرژی دریافتی کمتر می‌شه؟ شیب پنل، فصل و عرض جغرافیایی رو تغییر بده و ببین این مدل چه عددی می‌سازه.
آزمایش رو شروع کناز تنظیم پایه شروع کن: شیب پنل ۳۰ درجه، تابستان و عرض ۳۰ درجه. بعد هر بار فقط یک گزینه رو عوض کن. عدد انرژی، یک برآورد آموزشی با فرض‌های ساده‌ست و تولید واقعی پنل رو پیش‌بینی نمی‌کنه.
آزمایشگاه در حال آماده شدنه…
حالا خودت امتحان کن
هر بار فقط یک چیز رو تغییر بده تا اثرش رو ببینی. قبل از اجرا، نتیجه رو حدس بزن.
یک روز تابستانی در عرض ۳۰ درجه
شیب پنل رو ۳۰ درجه، فصل رو تابستان و عرض رو ۳۰ درجه بذار. انرژی روزانهٔ مدل، زاویهٔ تابش و ضریب کسینوس رو یادداشت کن.
حدست چیه؟ اگر زاویهٔ تابش به صفر نزدیک بشه، ضریب کسینوس به یک نزدیک می‌شه یا ازش دور؟
توضیح نتیجه رو ببین
در این تنظیم، مدل انرژی رو حدود ۲۵٫۸۷ کیلووات‌ساعت، زاویهٔ تابش رو ۲۳٫۴۴ درجه و ضریب کسینوس رو ۹۲٪ حساب می‌کنه. این عدد از فرض‌های همین مدل می‌آد، نه از اندازه‌گیری یک پنل واقعی.
پنل را رو به خورشید بچرخان
فصل رو تابستان و عرض رو ۳۰ درجه نگه دار. شیب رو از ۳۰ به ۵ درجه تغییر بده و سه خروجی رو دوباره مقایسه کن.
حدست چیه؟ در این مدل، کدام شیب زاویهٔ تابش ظهر رو کمتر می‌کنه؟
توضیح نتیجه رو ببین
با شیب ۵ درجه، زاویهٔ تابش در مدل به حدود ۱٫۵۶ درجه می‌رسه و ضریب کسینوس به ۱۰۰٪ گرد می‌شه؛ انرژی محاسبه‌شده حدود ۲۸٫۱۹ کیلووات‌ساعته. این زاویه به فرض ظهر تابستان در عرض ۳۰ درجه مربوطه، نه بهترین شیب برای همهٔ روزها و مکان‌ها.
تابستان و زمستان را مقایسه کن
شیب پنل رو ۵ درجه و عرض رو ۳۰ درجه ثابت نگه دار. یک بار فصل تابستان رو اجرا کن؛ بعد فصل رو به زمستان تغییر بده و انرژی و زاویهٔ تابش رو مقایسه کن.
حدست چیه؟ وقتی خورشید زمستان پایین‌تر می‌آد، همین پنل چه تغییری در زاویهٔ تابش می‌بینه؟
توضیح نتیجه رو ببین
در نمونهٔ این مدل، انرژی از حدود ۲۸٫۱۹ به ۱۳٫۲۷ کیلووات‌ساعت می‌رسه و زاویهٔ تابش از ۱٫۵۶ به ۴۸٫۴۴ درجه تغییر می‌کنه. این مقایسه از زاویهٔ ظهر و تعداد ساعت‌های روشناییِ جدول مدل استفاده می‌کنه.
پشت این حرکت چه خبره؟
زاویهٔ تابش را با عمود پنل بسنج
theta_i = abs(alpha_s - (90 - beta))
مدل زاویهٔ ارتفاع خورشید در ظهر رو با جهت عمود بر سطح پنل مقایسه می‌کنه. هرچه این دو جهت به هم نزدیک‌تر باشن، زاویهٔ تابش کوچک‌تره و نور مستقیم‌تر به سطح می‌رسه.
چرا ضریب کسینوس مهمه؟
C = max(0, cos(theta_i))
وقتی نور با زاویه به سطح می‌رسه، انرژی روی سطح بزرگ‌تری پخش می‌شه. در این مدل، سهم زاویه‌ای با کسینوس زاویهٔ تابش حساب می‌شه؛ برای زاویهٔ صفر، این ضریب یکه.
عدد انرژی از چه فرضی می‌آد؟
E = 1000 * 2 * C * t / 1000
مدل مساحت پنل رو ۲ مترمربع و تابش ظهر رو ۱۰۰۰ وات بر مترمربع می‌گیره، بعد همان تابش ظهر رو برای همهٔ ساعت‌های روشنایی به کار می‌بره. پس کیلووات‌ساعت خروجی یک برآورد سادهٔ آموزشی است، نه قبض یا پیش‌بینی تولید واقعی.
سؤالت رو بپرس، جوابش رو هم ببین
وقتی توی چت دربارهٔ یک مفهوم درس می‌خونی، دستیار هوش مصنوعی می‌تونه شبیه‌سازی مرتبط رو کنار توضیحش نشون بده. پارامترها رو تغییر می‌دی و با کمک توضیح بعدی، نتیجه رو بهتر می‌فهمی.
شروع یادگیری با چتبرای ادامه در چت، وارد مسیر شروع و ورود می‌شی. نتیجهٔ این آزمایش به چت منتقل نمی‌شه.
نمونهٔ نمایشی از آموزش در چت
پس اگه پنل رو دقیق روبه‌روی خورشید ظهر بذارم، کل روز بیشترین برق رو می‌گیرم؟
نه لزوماً. این مدل فقط زاویهٔ ظهر رو حساب می‌کنه و روشنایی ظهر رو برای همهٔ ساعت‌های روز ثابت می‌گیره. خورشید در طول روز جابه‌جا می‌شه و ابر، جهت پنل و بازده هم اثر دارن؛ برای همین عدد اینجا رو باید تمرینِ زاویه‌ها بدونی، نه پیش‌بینی برق واقعی.
سؤال‌های رایج
زاویهٔ شیب پنل از کجا اندازه‌گیری می‌شه؟
در این شبیه‌سازی، صفر درجه یعنی سطح پنل افقی و ۹۰ درجه یعنی پنل عمودی. زاویهٔ تابش جداگانه بین نور و عمود بر پنل سنجیده می‌شه.
برای پنل خورشیدی همیشه یک زاویهٔ بهینه وجود داره؟
نه؛ زاویه به مسیر خورشید، فصل و محل بستگی داره. این مدل فقط وضعیت ساده‌شدهٔ ظهر رو برای چند انتخاب ثابت مقایسه می‌کنه و راهنمای نصب نیست.
عرض جغرافیایی چه اثری روی نتیجه می‌ذاره؟
عرض جغرافیایی در جدول مدل، ارتفاع ظهر خورشید و ساعت روشنایی رو عوض می‌کنه. فقط چهار گزینهٔ صفر، ۳۰، ۴۵ و ۶۰ درجه وجود داره و همهٔ مکان‌های واقعی رو پوشش نمی‌ده.
چرا انرژی روزانهٔ مدل ممکنه خیلی زیاد به نظر بیاد؟
چون مدل تابش ۱۰۰۰ وات بر مترمربعِ ظهر رو برای تمام ساعت‌های روشنایی تکرار می‌کنه، مساحت پنل رو ۲ مترمربع می‌گیره و بازدهی کمتر از صددرصد رو کم نمی‌کنه. این عدد، تولید واقعی یک سامانه نیست.
چرا عدد بهار در عرض ۳۰ درجه با انتظارم جور درنمی‌آد؟
در جدول همین مدل، ارتفاع خورشید ظهر برای این ترکیب ۹۰ درجه ثبت شده؛ رابطهٔ اعلام‌شده برای عرض ۳۰ درجه و اعتدال ۶۰ درجه می‌ده. پس این گزینه یک ناسازگاری مشخص در خود مدل داره و بهتره برای یادگیری زاویهٔ واقعی بهش تکیه نکنی.