بهینه سازی زاویه پنل های خورشیدی با استفاده از الگوریتم جنگل تصادفی و مدل :Perez

این مطالعه به بهینه سازی زاویه پنل های خورشیدی در شهر اراک با استفاده از الگوریتم جنگل تصادفی و مدل Perez می پردازد. هدف پژوهش، تعیین زاویه بهینه پنل ها برای حداکثر دریافت تابش خورشیدی با بهره گیری از داده های هواشناسی و تابشی است. داده های ساعتی تابش افقی کلی (GHI)، تابش مستقیم (DHI) و تابش پراکنده (DNI) از مجموعه داده ERA۵ برای سالهای ۲۰۲۳، ۲۰۲۴ و ۲۰۲۵ استخراج شد. با استفاده از مدل Perez و مختصات جغرافیایی اراک (شمال: ۳۴.۲:، جنوب۳۴.۰:، شرق۴۹.۸:، غرب۴۹.۶)، زاویه بهینه پنل ها برای هر ساعت محاسبه گردید. سپس، پارامترهای هواشناسی شامل دما، رطوبت، بارش، پوشش ابری، سرعت و جهت باد به داده ها افزوده شد. الگوریتم جنگل تصادفی با استفاده از داده های سالهای ۲۰۲۳ و ۲۰۲۴ آموزش دید و با بهینه سازی های انجام شده و مدل حاصل با داده های سال ۲۰۲۵ آزمایش گردید. به میانگین خطای مطلق ۱.۵۷۵۸ در اعتبارسنجی متقابل و ۱.۴۵۵۷ در تست، و ضریب تعیین ۰.۹۴۶۱ دست یافت. مدل با داده های سال ۲۰۲۵ آزمایش شد و نتایج نشاندهنده دقت بالای آن در پیش بینی زاویه بهینه پنل ها بود، که می تواند بهرهوری انرژی خورشیدی را در شرایط آب و هوایی اراک بهبود بخشد.

کلیدواژه ها:

بهینه سازی ، پنل خورشیدی ، جنگل تصادفی ، Perez ، اراک