دراسة تجريبية حول تأثير درجة الحرارة المرتفعة على جهاز قياس الاشعاع الشمسي

Abstract

تهدف هذه الدراسة إلى إبراز تأثير ارتفاع درجة الحرارة على دقة قياس الإشعاع الشمسي باستعمال جهاز البيرانومتر، وذلك من خلال إجراء تجربة ميدانية داخل منظومة معزولة حرارياً تحتوي على مقاومة حرارية وزجاج لمحاكاة ظروف ارتفاع الحرارة. أُجريت التجربة بمنطقة ورقلة، حيث تم تسجيل قيم الإشعاع الشمسي خلال فترات مختلفة من النهار ومقارنتها ببيانات محطة الأرصاد الجوية المرجعية .و قدأظهرت النتائج أن قيم الإشعاع الشمسي ارتفعت تدريجياً من الصباح إلى غاية منتصف النهار،حيث بلغت القيمة العظمى حوالي478.33W/m2، ثم انخفضت تدريجياً مع نهاية اليوم. كما سُجل انحراف بين القياسات التجريبية والقياسات المرجعية بنسبة حوالي ( %30.5) و ذلك نتيجة تأثير ارتفاع درجة الحرارة داخل المنظومة المعزولة على استجابة جهاز البيرانومتر مما يؤكد أن عدم ثبوت درجة الحرارة يؤثر بشكل مباشر على دقة قياسات الإشعاع الشمسي، و هو ما يستدعي مراعاة الظروف الحرارية أثناء القياس من أجل تحسين دقة النتائج وضمان موثوقية أنظمة الطاقة الشمسية خاصة في المناطق الصحراوية.

Cette étude vise à mettre en évidence l’effet de l’élévation de la température sur la précision de la mesure du rayonnement solaire à l’aide d’un pyranomètre, à travers une expérience réalisée dans un système thermiquement isolé contenant une résistance chauffante et une vitre afin de simuler des conditions de haute température. L’expérience a été menée dans la région de Ouargla, où les valeurs du rayonnement solaire ont été enregistrées à différentes périodes de la journée puis comparées aux données de la station météorologique de référence. Les résultats ont montré que les valeurs du rayonnement solaire augmentaient progressivement du matin jusqu’à midi, atteignant une valeur maximale d’environ 478,33 W/m², avant de diminuer progressivement vers la fin de la journée. Un écart d’environ 30,5 % entre les mesures expérimentales et les mesures de référence a également été observé, en raison de l’effet de l’augmentation de la température à l’intérieur du système isolé sur la réponse du pyranomètre. Ces résultats confirment que l’absence de stabilité thermique influence directement la précision des mesures du rayonnement solaire, ce qui nécessite la prise en compte des conditions thermiques lors des mesures afin d’améliorer la précision des résultats et d’assurer la fiabilité des systèmes d’énergie solaire, notamment dans les régions désertiques

This study aims to highlight the effect of high temperature on the accuracy of solar radiation measurements using a pyranometer through a field experiment carried out inside a thermally insulated system containing a heating resistor and a glass cover to simulate high-temperature conditions. The experiment was conducted in the region of Ouargla, where solar radiation values were recorded at different times of the day and compared with data from the reference meteorological station. The results showed that solar radiation values increased gradually from morning until noon, reaching a maximum value of about 478.33 W/m², then decreased gradually toward the end of the day. A deviation of about 30.5% was also recorded between the experimental measurements and the reference measurements due to the effect of high temperature inside the insulated system on the response of the pyranometer. These results confirm that temperature instability directly affects the accuracy of solar radiation measurements, which requires taking thermal conditions into consideration during measurements in order to improve the accuracy of results and ensure the reliability of solar energy systems, especially in desert regions.

temperature stability