تخمین میزان تابش خورشیدی در اقلیم‌های مختلف ایران با استفاده از روش‌های هیبریدی یادگیری ماشین

علوم کاربردی و محاسباتی در مکانیک

مقاله 3، دوره 35، شماره 2 - شماره پیاپی 32، تابستان 1402، صفحه 37-54   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jacsm.2022.79378.1144

نویسندگان

نبی جهانتیغ^{* 1}؛ جمشید پیری²

¹گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه زابل، زابل،

²گروه مهندسی آب، دانشکده انشکده اب و خاک، دانشگاه زابل، زابل

چکیده

تابش خورشیدی پارامتر اساسی مورد نیاز برنامه­های انرژی خورشیدی به­دلیل محدودیت­های تکنیکی و مالی در اقصی نقاط جهان اندازه­گیری نمی­شود و تعیین آن با روش­های تخمینی دقیق ضروری است. در این تحقیق، یک مدل برای تخمین تابش خورشیدی پراکنده­ی افقی روزانه با روش­های هیبریدی ماشین­بردار رگرسیونی، الگوریتم­های گرگ و هارمونی توسعه یافت. در بررسی اعتبار مدل، داده­های تابش خورشیدی اندازه­گیری­شده روزانه شهرهای مختلف با اقلیمهای متفاوت در قسمت آفتابی ایران(بندرعباس، کرمان، سنندج، سمنان و زاهدان) استفاده شد. پارامترهای ورودی مدل­ها، دمای متوسط، رطوبت نسبی، ساعت آفتابی، تبخیر و سرعت باد می­باشند. مقایسه تابش خورشیدی مدل هیبریدی با مقادیر اندازه­گیری­شده نشان­دهنده نتایج مطلوب بر اساس تحلیل آماری بوده و مدل ماشین بردار رگرسیونی - هارمونی روشی کارآمد و دقیق­ در مقایسه با سایر مدل­ها به­­ویژه مدل­های تجربی می­باشد. متوسط خطای بایاس مطلق بدست آمده، خطای مجذور متوسط ریشه و ضریب همبستگی برای ایستگاه زاهدان به ترتیب برابر با 77/14 مگاژول بر مترمربع، 85/ 26 مگاژول بر مترمربع و 68/0 برای معادله تجربی و مقادیر بدست آمده ماشین بردار رگرسیونی - هارمونی به ترتیب برابر با 85/13 مگاژول بر مترمربع ، 58/9 مگاژول بر مترمربع و 71/0 می­باشد.

کلیدواژه‌ها

تابش خوشیدی؛ تغییر اقلیم؛ ماشین بردار رگرسیونی؛ الگوریتم گرگ؛ الگوریتم هارمونی؛ تجربی

مراجع