من المعروف أن الألواح الشمسية المواجهة للجنوب (في نصف الكرة الشمالي) يمكنها تحقيق أقصى استفادة من أشعة الشمس.

وعندما يتعلق الأمر توجيه الألواح الشمسية، سيختار معظم الناس ببساطة الجنوب الذي تشير إليه البوصلة.

ومع ذلك،

هذا النهج خطأ مطلق.

لأنك ستتمكن فقط من اكتشاف الجنوب المغناطيسي به.

في الواقع،

في أي مشروع متعلق بالنظام الكهروضوئي ، نميل إلى إنشاء الألواح الشمسية لمواجهة الجنوب الشمسي بدلا من الجنوب المغناطيسي.

على الرغم من أن القيام بذلك لا يؤدي إلا إلى تحسن بنسبة 3 ٪ في تجميع الطاقة ، إلا أنه سيكون أمرًا كبيرًا إذا كانت مجموعتك الشمسية ضخمة أو تتطلب حالتك الشديدة الحصول على أكبر قدر ممكن من تحويل الطاقة.

الآن ، الأسئلة هي:

  • كيف يمكننا التأكد من الجنوب الشمسي الحقيقي؟
  • ما الفرق بين "الجنوب الشمسي الحقيقي" و "الجنوب المغناطيسي"؟

حسنًا ، سأقوم اليوم بتسهيل الأمر عليك.

المعرفة الأساسية: الجنوب الشمسي الحقيقي مقابل الجنوب المغناطيسي

قبل أن نتحدث عن طرق العثور على الجنوب الشمسي الحقيقي ، دعنا ننتقل إلى المعرفة الأساسية بسرعة

  • ما هو "الجنوب الشمسي الحقيقي"؟
  • ما هو الجنوب المغناطيسي؟
  • هل هناك أي اختلاف بينهما؟

يمكن فهم ذلك بسهولة بمساعدة الصورة التالية (صورة 1):

صحيح للطاقة الشمسية الجنوب مقابل الجنوب المغناطيسي

صورة 1 True Solar South مقابل جنوب مغناطيسي

في الواقع،

يوجد مغناطيس عملاق في الأرض.

يقع القطب الجنوبي المغناطيسي حول القطب الجنوبي للأرض ، بينما يقع القطب الشمالي المغناطيسي حول القطب الشمالي للأرض (راجع الصورة 2).

هذا المغناطيس الكبير يدور مع الأرض. ومع ذلك ، لا يتماشى محورها مع محور الأرض ، على الرغم من أنها قريبة جدًا من بعضها البعض. الانحراف تقريبًا. 14 درجة.

من أجل فهم أفضل:

عندما تشير إبرة البوصلة إلى الجنوب ، فإنها في الواقع تتماشى مع القطب الجنوبي المغناطيسي وليس القطب الجنوبي الحقيقي.

أقطاب الأرض مقابل الأقطاب المغناطيسية

الموافقة المسبقة عن علم. 2: أقطاب الأرض مقابل الأقطاب المغناطيسية

غالبًا ما نشير إلى اتجاه القطب الجنوبي للأرض على أنه الجنوب الحقيقي أو الجنوب الشمسي الحقيقي ، بينما يُشار إلى اتجاه القطب الجنوبي المغناطيسي باسم الجنوب المغناطيسي.

في الصناعة المتعلقة بالطاقة الشمسية ، فإن تحديد موقع الجنوب الحقيقي بدقة يعني الكثير لنظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية.

محظوظ بالنسبة لك ،

لدينا 4 طرق عملية مثبتة يمكنك استخدامها اليوم لمساعدتك عند ضبط لوحة الطاقة الشمسية الخاصة بك لضمان العثور على الاتجاه الصحيح وتحسين كفاءة نظام الطاقة الشمسية الخاص بك.

الآن ، دعنا نتعمق في المحتوى خطوة بخطوة.

الطريقة الأولى: أقصر طريقة للظل

سيكون ظل الجسم في أقصر وقت عندما تكون الشمس في ذروتها عند الظهيرة ، وفي هذه اللحظة يكون اتجاه خط الظل هو الجنوب الشمسي الحقيقي.

تتضمن هذه الطريقة ببساطة اكتشاف أقصر ظل عند الظهر وفقًا لهذه النظرية ،

الآن ، دعنا نتعمق في الخطوات

أقصر طريقة للظل

خطوات بسيطة:

1. ضع عصا مستقيمة على أرض مستوية في الصباح باتجاه الظهر - من المهم أن يتم ضبط العصا المستقيمة بشكل عمودي على الأفقي ، ويجب أن تكون الأرض مسطحة قدر الإمكان ، لأن العصا المركبة أو الأرضية غير المستوية ستنتج نتيجة خاطئة لأقصر ظل.

نصائح: يمكن أن يساعدك بوب السدادة بكفاءة في وضع العصا بشكل عمودي على الأرض.

2. ضع علامة على نهاية الظل على الأرض كل بضع دقائق - مع مرور الوقت ، يتحرك الظل الذي تلقيه العصا. تحتاج إلى ترك علامة في نهاية الظل على الأرض كل 10 - 20 دقيقة ، ستشكل هذه العلامات أخيرًا منحنى.

نصائح: الفاصل الزمني ليس بالضرورة هو نفسه ، حيث يمكننا أن نحصل على اللحظة عندما يبدأ الظل لفترة أطول ، بدلاً من أن يكون أقصر.

3. اكتشف أقصر خط ظل - ارسم خطًا لربط تلك العلامات بالنقطة التي تلامس فيها العصا الأرض. الآن ، أقصر خط واضح.

4. كشف الجنوب الشمسي الحقيقي - الآن بعد أن حددنا هذا الخط الخاص الذي انتهينا إليه في الخطوة الثالثة ، تم الكشف عن اتجاه الجنوب الشمسي. يمكنك بعد ذلك ضبط الألواح الشمسية لتتماشى مع هذا الاتجاه.

الطريقة الثانية: استخدام الظل في الظهيرة الشمسية

قد تكون هذه أبسط طريقة - فهي تستغرق وقتًا أقل بكثير من الطريقة الأولى

لنبدأ بالسؤال: ما هو الظهر الشمسي؟

الظهر الشمسي هو التوقيت المحلي عندما تشرق الشمس إلى أعلى نقطة في موقعك ، وفي هذا الوقت ، تمر الشمس خط الزوال المحلي الخاص بك.

بدلاً من قضاء عدة ساعات في الوقوف في الخارج وقياس أقصر ظل ، في الطريقة رقم 2 ، كل ما عليك فعله هو اكتشاف وقت الظهيرة الشمسية المحلية ، ثم الخروج في ذلك الوقت للتحقق من اتجاه ظل كائن قائم على الارض.

استخدام الظل في الظهيرة الشمسية لمعرفة الجنوب الحقيقي

هنا ، قد لا تزال بحاجة إلى رفع عصا مستقيمة رأسيًا على الأرض ، ولكن يمكنك الرجوع إلى الطريقة الأولى والخطوة الأولى لذلك.

سنقدم طريقتين عمليتين لحساب وقت الظهيرة الشمسية المحلية.

  1. A) http://www.spot-on-sundials.co.uk/calculator.html
  2. B) http://suncalc.net/

الآن ، دعنا نتعمق في الأمر.

حاسبة الظهيرة الشمسية على الإنترنت أ

خطوات بسيطة:

1. قم بزيارة الموقع http://www.spot-on-sundials.co.uk/calculator.html وإدخال موقعك ، خط الطول و منطقة زمنية (سأستخدم موقعي ، شنتشن ، الصين كمثال)

حاسبة الظهيرة الشمسية

2. احصل على خط الطول - افتح تطبيق البوصلة على هاتفك كما هو موضح أدناه - يمكنك رؤية موقعي هو Shenzhen و Longitude 113 ° 56 '27 "شرقًا

تطبيق البوصلة على هاتفك

3. املأ النموذج بالبيانات المطلوبة وانقر على عرض الحاسبة

حاسبة الظهيرة الشمسية

4. ستتم إعادة توجيهك إلى الصفحة أدناه. انقر فوق "متابعة"

حاسبة الظهيرة الشمسية

5. سيتم إنشاء تقويم الظهيرة الشمسي على النحو التالي - هذا التقويم الخاص يدرج جميع أوقات الظهيرة الشمسية لكل يوم من أيام السنة. بافتراض أن فريقك سيخرج لتنفيذ هذه المهمة في 30 نوفمبر 2018 ، فإن الظهر الشمسي في ذلك اليوم هو 12:14 مساءً

حاسبة الظهيرة الشمسية

حاسبة الظهيرة الشمسية على الإنترنت ب

اتبع الخطوات البسيطة أدناه:

1. زيارة الموقع http://suncalc.net/

بديل حاسبة الظهيرة الشمسية

2. اسحب العلامة الحمراء إلى عنوانك على الخريطة. سيتم عرض الظهر الشمسي على الجانب الأيمن في وقت واحد.

بديل حاسبة الظهيرة الشمسية

3. حدد التاريخ ، على سبيل المثال ، 30 نوفمبر 2018

بديل حاسبة الظهيرة الشمسية

4. سوف تحصل على نفس الظهيرة الشمسية 12:14 كما في الآلة الحاسبة

بديل حاسبة الظهيرة الشمسية

نظرًا لأن كلا الحاسبة ، A و B ، تظهران في نفس الوقت 12:14 ، فيمكن لفريقك الخروج في ذلك الوقت لتحديد الجنوب الشمسي الحقيقي بسهولة.

جرب الخطوات أعلاه ، واسمحوا لي أن أعرف ما إذا كانت الآلة الحاسبة تولد نفس النتائج في مدينتك.

الطريقة الثالثة: طريقة الانحراف المغناطيسي

البحث عن الحقيقة حسب الجنوب الانحراف المغناطيسي قد تكون الطريقة الأكثر دقة.

كما نعلم ، فإن الجنوب المغناطيسي الذي تشير إليه البوصلة ينحرف قليلاً عن الجنوب الحقيقي - الاتجاه الذي يقع على طول خط الزوال باتجاه القطب الجنوبي. تسمى زاوية الانحراف بينهما الانحراف المغناطيسي.

يتغير الانحراف المغناطيسي كل عام بسبب الأقطاب المغناطيسية تتغير كل عام. ومع ذلك ، فإن قطب الأرض لا يتحرك. من المحتمل أن نذهب إلى قاعدة البيانات المرجعية عبر الإنترنت للحصول على بيانات الرفض المحدثة.

دعنا ننتقل من خلال الخطوات البسيطة:

1. قم بزيارة موقع الهيئة نوا، وقم بملء البيانات المطلوبة - بأخذ مدينتي Shenzhen كمثال ، فإن خط العرض وخط الطول لديهما هما 22.40 شمالاً و 113.56 وات على التوالي (راجع الصور أعلاه). حدد 30 نوفمبر 2018 كتاريخ ، حيث يخطط فريقي للقيام بهذه المهمة في ذلك اليوم ، وانقر على زر الحساب.

حاسبة الانحراف المغناطيسي

2. سيتم عرض انحرافك المغناطيسي - من النتائج ، يمكنك أن ترى أن انحرافي في Shenzhen China هو 9.02 درجة شرقًا.

حاسبة الانحراف المغناطيسي

3. جهز البوصلة - نحتاج إلى بوصلة بمقاييس درجات. ضعه على سطح أفقي ، واضبط الإبرة لتتوافق مع مقياس الجنوب والشمال على النحو التالي. يده السوداء ستشير إلى الجنوب المغناطيسي

بوصلة مع مقياس

4. قم بتدوير البوصلة أفقيًا وفقًا للانحراف - انحرافي هو 9.02 درجة شرقًا ، لذلك نقوم بالتدوير 9.02 درجة عكس اتجاه عقارب الساعة. الآن ، سيشير الحرف "S" على المقاييس إلى الجنوب الشمسي الحقيقي. (راجع الصورة أدناه)

بوصلة مع مقياس

نصائح: إذا كان تراجعك هو 9.02 درجة غربًا ، فقم بتدوير الساعة بدلاً من ذلك.

الطريقة الرابعة: طريقة بولاريس

إذا كنت تعيش في نصف الكرة الشمالي ، يمكنك أيضًا استخدام Polaris لتحديد موقع الشمال أو الجنوب الحقيقي.

يمر محور الدوران الوهمي للأرض دائمًا عبر Polaris ، لذلك قد تجد أنها لا تتحرك في السماء ، والاتجاه نحو Polaris هو دائمًا الشمال الحقيقي.

محور الدوران الخيالي للأرض وقطب القطب

مع المعرفة الأساسية أعلاه ، دعنا نسير في الخطوات البسيطة:

1. التعرف على بولاريس - عادة ، يتطلب العثور على Polaris مساعدة "Big Dipper" و "Little Dipper" في السماء الشمالية. فيما يلي 3 أدلة مفيدة

  • تنتمي Polaris إلى "Little Dipper" ، إلى جانب 6 نجوم آخرين
  • Polaris لا تتحرك
  • كوكبة "الدب الأكبر" تدور حول بولاريس على مدار السنة.

 

Big Dipper و Polaris

Big Dipper و Polaris

2. قم بإعداد الألواح الشمسية - قم بمحاذاة التماس بين لوحين شمسيين مع Polaris كما هو موضح في الصورة التالية ، وستواجه اللوحة الشمسية الجنوب الحقيقي

طريقة بولاريس

يفضل البعض طريقة Polaris لأنها لا تتطلب أي حساب ولا تحديد الظل لبضع ساعات.

أيهما تعتقد أنه أفضل طريقة؟ وهل لديك أي طريقة (طرق) أخرى أكثر كفاءة؟