بخشی از مقاله
چکیده
در این مقاله به چگونگی طراحی یک ساعت براي ساختمان، یک شهر و یا یک کشور بررسی شده است که می تواند تامین کننده برق ساختمان نیز باشد. باتوجه به چرخش دایره وار خورشید در آسمان به دلیل حرکت مداري زمین به دور خورشید لازم است سلولهاي خورشیدي بر روي نیمکره اي تعبیه شوند و از روي بیشینه توان دریافتی موقعیت خورشید بر روي نیمکره زمین توسط نیمکره ساخته شده یافته شده و از روي زوایاي افقی و عمودي ساعت و همچنین تاریخ - شامل روز و ماه - قابل پیش بینی می باشند. براي کاهش تعداد سلولها، روشهاي هوشمند و عصبی توصیه شده است.
مقدمه
دانستن زمان و تاریخ از ملزومات زندگی امروز است و همچنین داشتن انرژي پاك در شهرها یکی از راههاي سام زیستن می باشد. خورشید ستاره نزدیک به زمین و منبع انرژي خدادادي براي تامین برق مصرفی ساختمان، خودرو و وسایل الکترونیکی می تواند باشد. خورشیدصبح تقریباً از سمت شرق طلوع کند،می و شب تقریباً در سمت غرب غروب میکندح این مطلب تنها در اول بهار و پاییز صحیح است؛ یعنی در اولین روز بهار و پاییز خورشید دقیقاً از شرق طلوع و در غرب غروب میکند، ولی در زمانهاي دیگر، محل طلوع و غروب خورشید نسبت به مشرق و مغرب مقداري انحراف دارد.
روش طراحی
در نیمکره شمالی زمین، در زمان ظهر شرعیخورشید همیشه دقیقاً در جهت جنوب است. شکل-1ب - ظهر شرعی یا ظهر نجومی، دقیقاً هنگامی است که خورشید به بالاترین نقطه خود در آسمان میرسد. در این زمان، سایه شاخص به حداقل خود در روز میرسد، و پس از آن دوباره افزایش مییابدزمان. ظهر نجومی حدوداً نیمه بین طلوع آفتاب و غروب آفتاب است. یک نیمکره زمین را با پوشش سلولی شبیه سازي می کنیم ، بطوریکه بتوانیم میزان دریافت تابش نور خورشید را در هر نقطه و لحظه داشته باشیم. از سلولهاي کوچک در ابعاد میلیمتر مطابق شکل3 استفاده می کنیم. اگر بخواهیم ظهر هر سلول را براي یک ثانیه در نظر بگیریم.
تعداد سلول در یک نیمدایره :
این تعداد بسیار بالاست و شعاع به دست آمده قابل ساخت نیست، در عین حال نمی توانیم از دقت ساعت نیز کم کنیم لذا از روشهاي نوین تکاملی هوشمند براي کوچک کردن مساحت نیمکره و بالا بردن دقت استفاده می کنیم.
الف - ابعاد و اتصالات سلول
ب - سطح بیرونی سلول که در معرض نور خورشید یا ماه قرار می گیرد.
