تجمیع وتخزین وإستغلال الطاقة الشمسیة للأغراض المنزلیه

تعتبر کمیة الإشعاع الشمسی هامه جدا فی استخدام الطاقة الشمسیة فی التطبیقات المختلفة والتی تکون فیها الطاقة الشمسیة مصدر للطاقة المتجددة. ولما کانت کمیة الإشعاع الشمسی تختلف من مکان لآخر على سطح الکرة الأرضیة حسب زاویة خط العرض، وتختلف أیضا من فصل لآخر من فصول السنة بل وتختلف حدة الإشعاع الشمسی علی مدار نفس الیوم من ساعة لأخری. وحیث أن أجهزة قیاس الإشعاع الشمسی باهظة الثمن من ناحیة وأغلب هذه الأجهزة تکون جزء من محطات الأرصاد الجویة من ناحیة أخری. وأیضا فإن هذه الأجهزة لا تمکن المصمم أو الباحث من اعطاء بیانات دقیقة إذا تطلب الأمر إلی معرفة کمیة الإشعاع الشمسی علی سطح مائل والتی تتطلب وجوب تعدیل القیاس من سطح أفقی الی ما یعادله علی سطح مائل. ولذا فإن هذا البحث یهدف إلی دراسة تطابق نموذجین ریاضیین لحساب متوسط الساعة للطاقة الشمسیة الساقطة علی مدینة طنطا – محافظة الغربیة وتحدید کمیة الطاقة المستفاد بها للأغراض المنزلیة. وتم استخدام النموذج الریاضی ل Duffie& Beckman والنموذج الریاضی ل ASHARE لحساب الإشعاع الشمسی وتم مقارنة البیانات المحسوبة بالبیانات المقاسة علی سطح أفقی وعلی أسطح مائلة (30.5 و 45.3  درجة) علی مدار العام  بإستخدام مقاییس إحصائیة مختلفة وأیضا استنتاج معادلات لحساب الطاقة الشمسیة فی فصل الشتاء حیث قلة الإشعاع الشمسی.
وکانت أهم النتائج المتحصل علیها هی:
(1) تراوحت قیم زاویة السقوط الشمسی فی منطقة الدراسة أثناء الظهیرة حسب اشهر العام علی السطح المائل ذو الزاویة (30.5 درجة) بین 2.6 إلی  23 درجة بینما تراوحت قیمة هذه الزاویة بین 4.2 إلى 38 درجة علی السطح المائل ذو الزاویة (45.3 درجة)، بینما علی السطح الأفقی تراوحت قیم هذه الزاویة فیما بین 36.5 إلى 82.3 درجة.
(2) قیم الإشعاع الشمسی المحسوب بواسطة النموذج الریاضی الخاص ب Duffie & Beckman أعلی من قیم الإشعاع الشمسی المحسوبة بواسطة النموذج الریاضی الخاص ب ASHARE وذلک عند زاویتی المیل للمجمع الشمسی. کذلک فإن قیم الإشعاع الشمسی المقاسة کانت قریبة من القیم المحسوبة بالنموذج الریاضی الخاص ب Duffie & Beckman .
 (3) الطاقة المکتسبة والمستفاد بها للتخزین لاستخدامها فی تسخین المیاه للأغراض المنزلیة  تم حسابها لاستفادة الشخص الواحد من الأسرة علی حسب فصل الشتاء وکانت قیمتها أعلی عند استخدام زاویة میل 45.3 درجة للمجمع الشمسی بمقدار 1.77% عند مقارنة القیم بزاویة میل 30.5 درجة.
(4) الطاقة الکهربیة المستهلکة و اللازمة للسخان الکهربی الذی یقوم بعملیة التسخین الکامل للمیاه فی شهر ینایر 10.12 کیلو وات. ساعة بینما فی شهر ابریل 7.61 کیلو وات. ساعة.
(5) الطاقة الکهربیة المستهلکة  فی حالة استخدام السخان الکهربی لإکمال عملیة التسخین فی حالة غیاب الشمس أو عدم الوصول لدرجة الحرارة المرغوبة بواسطة الشمس فکانت الطاقة المستهلکة  فی شهر فبرایر 4.32 کیلو وات. ساعة بینما فی شهر ابریل 1.55 کیلو وات. ساعة وذلک عند زاویة میل 30.5 درجة بینما کانت قیم الطاقة الکهربیة المستهلکة عند زاویة میل 45.3 درجة فی شهر فبرایر 4.35 کیلو وات. ساعة بینما فی شهر ابریل 1.50 کیلو وات. ساعة.