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

علوم کاربردی و محاسباتی در مکانیک

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 05 دی 1401  

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jacsm.2022.79378.1144

نویسندگان

نبی جهانتیغ ¹؛ جمشید پیری²

¹رییس دانشکده فنی و مهندسی دانشگاه زابل

²عضو هیات علمی گروه آب ،دانشگاه 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، سندج، 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 مدل-ها 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