ثلاثة انواع للإشعاع الشمسي

للإشعاع الشمسي ثلاثة انواع رئيسية يتم التعامل معها بشكل يومي. هي الاشعاع الشمسي المباشر، والمنعكس، و الكلي. سأتحدث عنها بشكل بسيط فيما يلي:

الاشعاع الشمسي المباشر

و يمثل الاشعة المباشرة من الشمس الى سطح الارض، و يسميه البعض الاشعاع العمودي المباشر Direct Normal Irradiance، او اختصاراً DNI. ويعتبر الـ DNI هو الوقود الاساسي لتقنيات الطاقة الشمسية الحرارية المركزة Concentrated Solar Power، او اختصاراً CSP. سوف نتحدث عن هذا النوع من التقنيات في وقت لاحق.

تجدر الإشارة الى ان هذا النوع من الاشعة يتأثر بشكل مباشر بواسطة اي حاجب يقع بين موقعنا على الارض و بين الشمس. مثلاً اذا كان يوجد بيننا و بين الشمسي غيوم، فإن الاشعاع الشمسي المباشر في هذه الحالة سوف يكون مقداره صفر على الارجح.

الاشعاع الشمسي المنعكس

وهذا النوع من الاشعة مصدره ايضاً الشمس، ولكنه يختلف عن سابقه بأن وصوله الى الارض ليس مباشرة من الشمس، ولكن يكون انعكس من مصادر اخرى. حيث يمكن ان تصل اشعة الشمس الى بعض المباني او المواقع الاخرى على الارض، ثم تنعكس على الغيوم او اي جسم آخر قبل ان تصل الى موقعنا على الارض. و يسميه البعض ايضاً الاشعة الشمسية السطحية المنتشرة Diffuse Horizontal Irradiance، او اختصارً DHI. انظر الصورة التوضيحية التالية:

graphics_solar_radiation_nrel
الصورة 1: توضيح الاختلاف بين الاشعاع المباشر و المنعكس

الاشعاع الشمسي الكلي

 امّا الاشعاع الكلي فيسمى Global Horizontal Irradiance، و اختصاراً GHI. ويقصد به اجمالي الاشعاع الشمسي الذي وصل الى نقطة معينة، هذا يشمل جزء من الاشعاع الشمسي المباشر DNI بالإضافة الى الاشعاع الشمسي المنعكس DHI. و يمكن قياسه بأجهزة الرصد، او حسابه وفق المعادلة التالية:

GHI = DNI x Cos(θ) + DHI

حيث تمثل θ الزاوية بين العمودي على نقطة وصول الإشعاع الشمسي و موقع الشمس في هذه اللحظة.

أتمنى لكم حياة مليئة بالطاقة 😊

حسين

مصدر الصورة1: https://www.homerenergy.com/support/docs/3.10/global_horizontal_irradiance_ghi.html
Featured Image: http://www.nceyes.org/uv-protection