اختبار صدّقْ قیمَ التصرف و الضغط إلمشتقّة مِنْ نموذجِ حاسوبِى لتَحسین أنظمةِ الضخّ الشمسیةِ تحت الظروف المناخیة المصریة

نوع المستند : Original Article

المؤلفون

قسم الهندسة الزراعیة – کلیة الزراعة – جامعة قناة السویس، مصر.

المستخلص

أجریت دراسة لاختبار صدق قیم التصرف و الضغط المتحصل علیها من برنامج حاسوبى متعدد الخطوات صمم بلغة الفیجوال بیزیک اطلق علیه ISWPS  حیث یقوم البرنامج بحسابات أداء المضخات الفولت ضوئیة بهدف تحسین عملیات الضخ الشمسى تحت الظروف المصریة. وقد خصصت الخطوة السابعة من البرنامج لتوقع قیم التصرف و الضاغط فى نظام الضخ و شبکة الری. وقد تم دراسة اختبارات الصدق بین الضغوط و التصرفات للقیاسات الحقلیة و القیم المحسوبة من الخطوة السابعة لهذا البرنامج و ذلک عند نفس الظروف من الإشعاع الشمسی الساقط و درجات حرارة الهواء وذلک عند ضاغطین استاتیکیین هما صفر وواحد متر لکلا من التصرفات و الضغوط المتولدة من المضخة. و توصل البحث إلى النتائج التالیة:

وجدت الدراسة أن قیم متوسط النسبة المئویة للانحرافات بین التصرفات المقاسة حقلیا و المتنبأ بها من البرنامج عند ضاغط استاتیکى 0، 1 متر على الترتیب و ذلک لأیام التجربة (22 یوم)هی -3.73، -0.63 %. بینما وجد أن متوسط النسبة المئویة للانحرافات بین الضغوط المقاسة حقلیا و المتنبأ بها من البرنامج لنفس الفترة هی   -7.78، 1.53 % عند ضاغط استاتیکى 0، 1 متر على الترتیب مما یشیر إلى جودة النموذج الریاضی فی تقدیر التصرف الیومی للمضخة و کذا متوسط الضاغط الیومی.
وجد أن متوسط الانحرافات الیومیة بین التصرفات المقاسة و المتنبأ بها أقل من ± 8 %، ±5 % و ذلک عند ضاغط استاتیکى قدره 0، 1 متر على الترتیب. کما وجد أن الانحراف بین الضغوط المقاسة و المتنبأ بها أقل من ± 12 %، ±4 % و ذلک عند ضاغط استاتیکى 0، 1 متر على الترتیب.
 معامل التقدیر (R2) بین التصرفات المقاسة و المتنبأ بها و ذلک عند ضاغط استاتیکى 0، 1 متر کان بقیمة 0.88، 0.99على الترتیب. بینما وجدت قیمة معامل التقدیر (R2) 0.81، 0.98 بین الضغوط المقاسة و المتنبأ بها و ذلک عند ضاغط استاتیکى 0، 1 متر على الترتیب.
لاتوجد فروق معنویة بین التصرفات المقاسة و المتنبأ بها عند ضاغط استاتیکى 0 متر أو 1 متر بناءا على اختبار المعنویة (T). کذلک لم یظهر الاختبار وجود فروق معنویة بین الضغوط المقاسة و المتنبأ بها.

على وجه العموم، هذا النموذج الریاضی یقوم بتقدیر التصرفات و الضغوط المتولدة بصورة جیدة، و خصوصا عند مستویات الإشعاع الشمسی العالیة و التی تعمل عندها المضخات الشمسیة فعلیا.

الموضوعات الرئيسية


Abou-Hussein M. S.; M. H. El-Maghraby; P. P. Groumpos; F. A. El-Geldawy and H. H. El-Tamaly (1984). Techno-economical analysis of different concepts of photovoltaic stand-alone energy systems and application. Solar & Wind Tec. J., 1(4): 207-221.
Amer, E. H. and M. A. Younes (2006). Estimating the monthly discharge of photovoltaic water pumping system: model verification. Energy Conversion & Management J., 47: 2092-2102.  
Anis, W. R. and H. M. B. Metwally (1994). Dynamic performance of a directly coupled PV pumping system. Solar Energy J., 53: 369-377.
Anis W.; T. Kerbache; R. Mertens and R. Van Overstraeten (1984). Detailed analysis for photovoltaic powered water pumping system. Solar & Wind Tec. J., 1(4): 197-205.
ASET®, Arabian Solar Energy & Technology Company (2001). The optimum power in your hand. Product & Services of Siemens Solar®. ASET, Egypt.
Doorenbos, J. (1975).Crop water requirements. Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO), Rome.
Duffie, J. A. and W. A. Beckman, (1991). Solar Engineering of Thermal Process Wiley – Interscine. New York, USA: 3-44.
El-Sayed, A. S.; S. M. Radwan; A. A. Hassanain and S. M. Mosalhi (2005). Weather effect on performance of solar module for water pumping. Misr J. Ag. Eng. 22(3), pp: 874-896.
El-Sayed, A. S.; S. M. Radwan; A. A. Hassanain and S. M. Mosalhi (2005). Effect of orientation and tilt angle on stand-alone solar module performance for simple integrated water pumping system. Misr J. Ag. Eng. 22(3), pp: 944-962.
Hsiao, Y. R. and B. A. Blevins (1984). Direct coupling of photovoltaic power source to water pumping system. Solar Energy J., 32(4): 489-498.
Kou, Q; S. A. Klein and W. A. Beckman (1998). A method for estimating the long-term performance of direct-coupled PV pumping systems. Solar Energy J., 64(1-3): 33-40.
Miller J. A. and D. C. Hittle, (1993). Yearly simulation of a PV pumped, warp-around heat exchanger, solar domestic hot water system. ASME solar engineering proceedings of the ASME international solar energy conference, Washington, D.C., pp: 67-73.
Mujahid, A. M. and A. R. M. Alamoud (1988). An easily designed and constructed photovoltaic Pyrheliometer. Solar & Wind Tec. J., 5(2): 127-130.
Tiba C.; E. M. and S. Barbosa (2002). Softwares for designing, simulating or providing diagnosis of photovoltaic water-pumping systems. Renewable Energy J., 25: 101-113.