طراحی و شبیه سازی عملکرد گذرای سیستم سلول های خورشیدی برای آبرسانی یک مزرعه در استان گیلان در فصل تابستان

داشتن خاک حاصلخیز برای کشت برنج، گیلان را به یکی از قطب های تولید برنج در کشور تبدیل کرده است. بیش از 205 هزار هکتار از اراضی گیلان زیر کشت محصول برنج می باشد و با توجه به آن 35 درصد از کل برنج کشور در این استان کشت می شود. افزایش قیمت سوخت های فسیلی و قطع تدریجی یارانه ها باعث شده است تا کشاورزان تمایل بیشتری به استفاده از روش های ارزان تر و مناسب تر برای آبیاری بیابند. علاوه بر این با توجه به استفاده از آب های ذخیره شده برای آبیاری، می توان از سیستم های مستقل انرژی خورشیدی با استفاده از پنل های فتوولتائیک به جای آبیاری دیزلی استفاده کرد. در این تحقیق، ابتدا ساعات آفتابی در 8 ایستگاه هواشناسی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است و مقادیر گذرای ساعات آفتابی در این ایستگاه ها، با پارامتر مشابه در شهر یزد، که روی کمربند خورشیدی ایران قرار گرفته است، مقایسه شده است. بررسی ها نشان داده است که در شش ماه نخست سال این اعداد بسیار به یکدیگر نزدیک می باشند. در مرحله ی بعد، ضریب صافی هوا در ایستگاه های موردمطالعه به دست آمده و با پارامتر مشابه در ابوظبی که دارای پتانسیل بسیار خوبی در استفاده از انرژی خورشید می باشد، مقایسه شده است. همچنین درصد وجود ساعات آفتابی نیز به دست آمده است که ارقام بالای 50 درصد در شش ماه نخست سال بر استفاده هرچه بهتر از انرژی خورشیدی در این ایام صحه می گذارد. در مرحله بعد، اطلاعات گذرای تابشی استخراج شده از دستگاه آلبدومتر با اطلاعات دریافتی از سیستم اطلاعات جغرافیایی فتوولتائیک اروپایی(eu pvgis) مقایسه شده است که بر طبق آن، میانگین تابش در شش ماه نخست سال برای شهر رشت 92/5 کیلووات ساعت بر متر مربع در روز به دست آمده است و این در حالی است که بر طبق اطلاعات eu pvgis این مقدار 95/5 کیلووات ساعت بر متر مربع در روز می باشد. در بخش بعد، احتیاجات آبی محصول برنج به صورت دقیق با توجه به نرخ تبخیر و فراتراوش، باران موثر و نفوذ آب به سطوح پایین تر مشخص شده و مقادیر گذرای این پارامترها برای شهر رشت، با توجه به تغییرات تشعشع مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. در انتها، بررسی اقتصادی با استفاده از روش هزینه طول عمر انجام شده است، که با توجه به بررسی های انجام گرفته، اگرچه هزینه اولیه آبیاری خورشیدی 6 برابر آبیاری دیزلی می باشد، ولی هزینه ی نهایی آبیاری خورشیدی بعد از گذشت 25 سال 76 درصد آبیاری دیزلی به دست آمده است و این در حالی است که بعد از گذشت تقریبا 7 سال هزینه دو طرح با یکدیگر برابر می شود.