Luận văn: LẬP CHƯƠNG TRÌNH TÍNH TOÁN SỐ LIỆU BỨC XẠ MẶT TRỜI THEO GIỜ TỪ SỐ LIỆU TRUNG BÌNH THÁNG
ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
—————-
LÊ CHUNG PHÚC
LẬP CHƯƠNG TRÌNH TÍNH TOÁN SỐ LIỆU BỨC XẠ MẶT TRỜI THEO GIỜ TỪ SỐ LIỆU TRUNG BÌNH THÁNG
Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ NHIỆT
Mã số: 60.52.80
LUẬN VĂN THẠC SĨ
Tp. Hồ Chí Minh, tháng 10 năm 2006
TÓM TẮT LUẬN VĂN
Nội dung của Luận văn này trình bày sự cần thiết về nhu cầu số liệu bức xạ theo giờ trong việc tính toán thiết kế hay đánh giá sơ bộ hiệu quả của các thiết bị sử dụng năng lượng mặt trời, các khó khăn thực tế của việc đo đạc số liệu để từ đó nêu bật ra được sự cần thiết của việc nghiên cứu tính toán mô phỏng số liệu bức xạ theo giờ từ một thông số dễ đo hơn là số liệu bức xạ trung bình tháng áp dụng cho điều kiện thực tế ở Việt Nam.
Qua việc khảo sát các công trình nghiên cứu trên thế giới, luận văn xác định được các mô hình tính toán phù hợp. Đi sâu vào việc phân tích, đánh giá cũng như có những cải tiến kết hợp giữa các mô hình, luận văn đã xác định được mô hình tính toán phù hợp nhất cho điều kiện khí hậu thực tế của Việt Nam.
Từ lý thuyết tính toán, kết hợp với việc sử dụng ngôn ngữ lập trình Matlab, vốn là một ngôn ngữ hỗ trợ rất tốt việc tính toán trong kỹ thuật cũng như trong kỹ thuật mô phỏng, thống kê,…, tác giả đã xây dựng được một chương trình tính toán mô phỏng bức xạ theo giờ từ số liệu bức xạ trung bình tháng.
Qua việc kiểm chứng, so sánh kết quả tính toán với số liệu đo thực tế ở khu vực Nam Bộ, khu vực Đà Nẵng và khu vực Hà Nội, chương trình cho thấy có khả năng áp dụng một cách tin cậy cho khu vực này, với các khu vực khác cần có thêm số liệu để kiểm chứng lại chương trình.
Các kết quả của chương trình tính toán có thể sử dụng làm số liệu đầu vào trong tính toán thiết kế sơ bộ các hệ thống sử dụng năng lượng mặt trời cũng như đánh giá tiền khả thi hiệu quả sử dụng của các hệ thống năng lượng mặt trời tại các địa phương cụ thể.
MỤC LỤC
Chương 1: MỞ ĐẦU ………………………………………………………………………………………………….. 1
1.1 Tổng quan về tình hình sử dụng năng lượng mặt trời ………………………………………………… 2
1.2 Nhu cầu về số liệu bức xạ mặt trời theo giờ và thực trạng việc đo số liệu bức xạ tại Việt Nam hiện nay 6
1.3 Mục tiêu của đề tài ………………………………………………………………………………………………… 9
1.4 Nội dung nghiên cứu …………………………………………………………………………………………….. 9
1.5 Phương pháp nghiên cứu ……………………………………………………………………………………… 10
1.6 Giới hạn đề tài …………………………………………………………………………………………………….. 10
1.7 Định nghĩa các thuật ngữ cơ bản …………………………………………………………………………… 10
1.8 Tham khảo tài liệu ……………………………………………………………………………………………….. 11
1.9 Các giả thiết nghiên cứu ………………………………………………………………………………………. 15
Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT ……………………………………………………………………………….. 16
2.1 Cơ sở lý thuyết về bức xạ mặt trời ……………………………………………………………………….. 17
2.2 Cơ sở lý thuyết về thống kê …………………………………………………………………………………. 19
Chương 3: PHÂN TÍCH, CHỌN LỰA MÔ HÌNH VÀ XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH TÍNH KT 24
3.1 Các phương pháp xây dựng mô hình tính KT …………………………………………………………. 25
3.2 Phân tích, chọn lực mô hình tính KT từ ……………………………………………………………. 28
3.3 Các ma trận MTM và cách sử dụng ………………………………………………………………………. 28
3.4 Xây dựng chương trình ………………………………………………………………………………………. 33
3.5 Lưu đồ thuật toán ………………………………………………………………………………………………. 34
Chương 4: PHÂN TÍCH, CHỌN LỰA MÔ HÌNH VÀ XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH TÍNH KT 37
4.1 Các phương pháp xây dựng mô hình tính kT ………………………………………………………….. 38
4.2 Phân tích, chọn lựa, cải tiến mô hình tính kT từ KT …………………………………………………. 40
4.3 Xây dựng chương trình ………………………………………………………………………………………. 43
4.4 Lưu đồ thuật toán ………………………………………………………………………………………………. 44
Chương 5: CHƯƠNG TRÌNH MÔ PHỎNG SOLRAD ……………………………………………….. 47
5.1 Lưu đồ chung của chương trình ……………………………………………………………………………. 48
5.2 Chương trình mô phỏng Solrad ……………………………………………………………………………. 49
5.3 Các chương trình (hàm) con phục vụ chương trình mô phỏng ………………………………….. 53
Chương 6: ĐÁNH GIÁ ĐỘ TIN CẬY CỦA CHƯƠNG TRÌNH …………………………………. 55
6.1 Số liệu sử dụng để đánh giá chương trình ……………………………………………………………… 56
6.2 Phương pháp đánh giá ………………………………………………………………………………………… 56
6.3 Kết quả đánh giá cho khu vực Tp.HCM ………………………………………………………………… 57
6.4 Kết quả đánh giá cho khu vực Đà Nẵng ………………………………………………………………… 60
6.5 Kết quả đánh giá cho khu vực Hà Nội …………………………………………………………………… 65
6.6 Kết quả đánh giá chung, nhận định về khả năng ứng dụng và các hạn chế của chương trình 69
Chương 7: KẾT LUẬN …………………………………………………………………………………………….. 71
7.1 Kết quả thực hiện đề tài ………………………………………………………………………………………. 72
7.2 Kiến nghị hướng thực hiện tiếp theo của đề tài ………………………………………………………. 73
Danh mục các công trình đã công bố …………………………………………………………………………… 74
Tài liệu tham khảo …………………………………………………………………………………………………….. 75
Phụ lục
– Phụ lục 1: Nội dung các chương trình (hàm) con.
– Phụ lục 2: Toàn văn bài báo về kết quả nghiên cứu đã được Tạp chí Phát triển KH&CN Đại học Quốc gia Tp. HCM chấp nhận cho công bố.
– Phụ lục 3: Toàn văn bài phản biện của Tạp chí Phát triển KH&CN Đại học Quốc gia Tp. HCM về kết quả nghiên cứu.
