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Article dans une revue Journal of Renewable and Sustainable Energy Année : 2019

Decomposition and transposition model-matching technique in the absence of plane- of-array measurements and the evaluation of tilted solar collectors and their harvested solar resource

Technique de correspondance de modèle de décomposition et de transposition en l'absence de mesures du plan de la tableau et de l'évaluation de capteurs solaires inclinés et de leur ressource solaire récoltée

Résumé

Monthly optimum tilt angles of a flat-plate solar collector capable of south or north orientations were modeled for the tropical Caribbean island of Trinidad at 10.6 N latitude, using measured monthly average daily global and diffuse horizontal irradiation data from the period 2005–2010, as input to six transposition models comprising three isotropic (Liu and Jordan, Koronakis, and Badescu) and three anisotropic (Hay and Davies, ‘Hay and Davies, Klucher and Reindl’, and Ma and Iqbal) models. The anisotropic models were in good agreement with one another, and an easily implementable technique was devised to determine the best suited decomposition-transposition model matches from six decomposition models due to Liu and Jordan and Klein, Page, Collares-Perreira and Rabl, Iqbal, Erbs et al., and Ibrahim. These matches can be used by territories having a similar climate to Trinidad but lacking measured diffuse horizontal irradiation or plane-of-array measurements, and the technique can be implemented globally by other host territories. The Ma and Iqbal model was chosen to simulate in detail the aforementioned collector as well as the one that was south-oriented only. A south/north-oriented collector required twelve monthly and two seasonal [April: 12.5 (north-oriented), October: 32 (south-oriented)], and annual [11.2 (south-oriented)] adjustments with corresponding gains in the collectable annual global solar irradiation compared to that on a horizontal surface of 9.3%, 7.9%, and 1.5%, respectively. In contrast, a south-oriented collector required eight monthly (September–April) and two seasonal (March: 0 and October: 35.5) adjustments with lower corresponding gains of 7.6% and 7.1%, respectively.
Los ángulos de inclinación óptimos mensuales de un colector solar de placa plana capaz de orientarse hacia el sur o el norte se modelaron para la zona tropical isla caribeña de Trinidad a 10.6 N de latitud, utilizando el promedio mensual medido diario global y la irradiación horizontal difusa datos del período 2005–2010, como entrada a seis modelos de transposición que comprenden tres isotrópicos (Liu y Jordan, Koronakis y Badescu) y tres modelos anisotrópicos (Hay y Davies, "Hay y Davies, Klucher y Reindl", y Ma e Iqbal). El anisotrópico los modelos estaban en buen acuerdo unos con otros, y se diseñó una técnica fácilmente implementable para determinar el mejor el modelo de descomposición-transposición adecuado coincide con seis modelos de descomposición debido a Liu y Jordan y Klein, Page, Collares-Perreira y Rabl, Iqbal, Erbs et al. y Ibrahim. Estos partidos pueden ser utilizados por territorios que tienen un clima similar al Trinidad, pero carece de irradiación horizontal difusa medida o medidas de plano de matriz, y la técnica se puede implementar globalmente por otros territorios anfitriones. El modelo Ma e Iqbal fue elegido para simular en detalle el colector antes mencionado. así como el que solo estaba orientado al sur. Un colector orientado al sur / norte requería doce mensuales y dos estacionales. [Abril: 12.5 (orientado al norte), octubre: 32 (orientado al sur)] y ajustes anuales [11.2 (orientado al sur)] con los correspondientes ganancias en la irradiación solar global anual coleccionable en comparación con la de una superficie horizontal de 9.3%, 7.9% y 1.5%, respectivamente. En contraste, un coleccionista orientado al sur requirió ocho mensuales (septiembre-abril) y dos de temporada (marzo: 0 y Octubre: 35.5) ajustes con menores ganancias correspondientes de 7.6% y 7.1%, respectivamente.
Les angles d’inclinaison optimaux mensuels d’un capteur solaire à plaques planes capables d’orienter vers le sud ou le nord ont été modélisés pour le climat tropical ile des Caraïbes de Trinidad à 10,6 N de latitude, en utilisant le rayonnement mensuel moyen quotidien et horizontal moyen mesuré. données de la période 2005-2010, utilisées dans six modèles de transposition comprenant trois isotropes (Liu et Jordan, Koronakis et Badescu) et trois modèles anisotropes (Hay et Davies, «Hay et Davies, Klucher et Reindl» et Ma et Iqbal). L'anisotrope les modèles sont en bon accord, et une technique facile à mettre en œuvre a été conçue pour déterminer le meilleur correspondances de modèles de décomposition-transposition adaptées à partir de six modèles de décomposition en raison de Liu and Jordan et Klein, Page, Collares-Perreira et Rabl, Iqbal, Erbs et al. et Ibrahim. Ces matches peuvent être utilisés par des territoires ayant un climat similaire à Trinidad mais manque de mesures mesurées d'irradiation horizontale diffuse ou de plan de matrice, et la technique peut être mise en œuvre globalement par d’autres territoires d’accueil. Le modèle Ma et Iqbal a été choisi pour simuler en détail le collecteur susmentionné. ainsi que celui qui était orienté vers le sud uniquement. Un collecteur orienté sud / nord requis douze fois par mois et deux saisonniers [Avril: 12,5 (orienté vers le nord), Octobre: ​​32 ajustements annuels ([11,2 (orienté vers le sud)]] avec les valeurs correspondantes gains de l’irradiation solaire globale annuelle collectable par rapport à celle sur une surface horizontale de 9,3%, 7,9% et 1,5%, respectivement. En revanche, un collecteur orienté vers le sud nécessitait huit mois (septembre-avril) et deux saisonniers (mars: 0 et Octobre: ​​35,5) ajustements avec des gains correspondants inférieurs de 7,6% et 7,1%, respectivement.
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Origine : Publication financée par une institution
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Dates et versions

halshs-02395849, version 1 (05-12-2019)

Identifiants

  • HAL Id : halshs-02395849 , version 1

Citer

Keith de Souza. Decomposition and transposition model-matching technique in the absence of plane- of-array measurements and the evaluation of tilted solar collectors and their harvested solar resource. Journal of Renewable and Sustainable Energy, 2019, 11, pp.013701. ⟨halshs-02395849⟩
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Dernière date de mise à jour le 21/04/2024
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