Solar Analyzer

Easy to use tool to calculate details essential to help a user analyze the solar energy available to them. It provides details of a graph of the daily energy profile over the course of a year as well as the total energy produced over that period, the optimum tilt angle and details to help users size a micro-grid. This app provides a unique feature in allowing a user to quantify the number of days annually on which they won't have enough energy to meet their load which is very useful for helping to size a micro-grid.

I am a student who has just graduated with a masters in sustainable energy engineering and a bachelors in physics both from the university of Nottingham. For my masters project I decided to try to create an easy to use programme that could help a user who doesn't have very much knowledge about solar energy implement a solar phototvoltaic system. The end result is this app, a relatively brief description for which is included below.

To calculate the energy output of the user's solar cells the programme performs a series of geometric calculations based on the earth's position with respect to the sun , the earth's rotation, etc... An integral is then solved over each hour of each day of the year to find the intensity of solar radiation incident on a horizontal plane from which the radiation on a plane tilted at any angle can be found. Data of the amount of cloud coverage and surface reflectivity corresponding to the user specified location is read in from NASA's 'POWER' website and used. Once the solar radiation has been calculated it is easy to find the energy produced using the area of the panels and efficiency of the cells and the inverter. This result is then presented to the user in the form of a graph of the daily energy over the course of a year and total energy produced for that year.

The optimum tilt angle is simply calculated by running the code described above over each tilt angle from 0 to 90 degrees and outputting the angle that corresponds to the largest annual energy generation.

The micro-grid sizing section reads in data from the NASA website of daily insolation on a horizontal surface over a 34 year period (this is why it takes a while to run). It then restructures and performs extensive statistical analysis on the data to output a table of energy deficits and the corresponding days annually on which an energy deficit of that size or larger will occur. An energy deficit is defined as the difference between the daily load and energy produced when not enough energy is generated to meet demand. The table produced is very useful for users who are users who are trying to size a micro-grid as it allows them to see the frequency with which energy deficits occur and their extent (how much energy they will lack). Thus, size their micro-grid accordingly. This is the unique component of the app.

It is also worth noting that the NASA website from which this app extracts data is in it's beta testing phase and is sometimes unavailable in which case the app will throw an error.

Lewis O'Leary

olearylewis94@outlook.com

+44 (0)7791514094

These data were obtained from the NASA Langley Research Center POWER Project funded through the NASA Earth Science Directorate Applied Science Program.

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Einfaches Werkzeug zu verwenden, um Details zu berechnen wesentlich ein Benutzer, um die Sonnenenergie, um sie zur Verfügung zu analysieren. Es enthält Details eines Graphen des täglichen Energieprofiles im Laufe eines Jahres sowie die gesamte Energie in diesem Zeitraum produzierte, den optimalen Neigungswinkel und Details Benutzer zu helfen, eine Mikro-Rastergröße. Diese App bietet eine einzigartige Funktion einen Benutzer in so dass die Anzahl der Tage pro Jahr, an dem sie haben nicht genug Energie, um zu quantifizieren, ihre Last zu erfüllen, die für die Unterstützung von der Größe eines Mikroraster sehr nützlich ist.

Ich bin ein Student, der gerade mit einem Master in nachhaltiger Energietechnik und ein Junggesellen in Physik absolvierte beide von der Universität von Nottingham. Für mein Master-Projekt habe ich beschlossen, zu versuchen, eine einfach zu bedienendes Programm zu erstellen, die ein Benutzer helfen könnten, die nicht sehr viel Wissen über Sonnenenergie ein Sonnen phototvoltaic System implementieren muss. Das Endergebnis ist diese App eine relativ kurze Beschreibung für die unten enthalten ist.

Um die Energieausbeute der Solarzellen des Benutzers Das Programm führt eine Reihe von geometrischen Berechnungen zu berechnen basierend auf der Position der Erde gegenüber der Sonne, die Erdrotation, etc ... Ein integrales wird dann über jede Stunde an jedem Tag der gelöst Jahr auf einer horizontale Ebene, welche die Intensität der einfallenden Sonnenstrahlung zu finden, von dem die Strahlung auf einer Ebene in einem beliebigen Winkel geneigt zu finden ist. Daten der Menge der Wolkenbedeckung und Oberflächenreflexion an den Benutzer angegebenen Position entspricht, wird eingelesen von der NASA ‚POWER‘ Website und verwendet. Sobald die Sonnenstrahlung berechnet worden ist, ist es einfach, die Energie mit der Fläche der Platten und die Effizienz der Zellen und dem Wechselrichter erzeugt zu finden. Dieses Ergebnis wird dann in Form eines Graphen der täglichen Energie im Laufe eines Jahres und die Gesamtenergie für das Jahr produziert dem Benutzer präsentiert.

Der optimale Neigungswinkel wird einfach berechnet, indem den Code lief oben über jeden Neigungswinkel beschrieben 0-90 Grad und zur Ausgabe des Winkels, der die größten Jahresenergieerzeugung entspricht.

Das Mikro-Raster Schlichte Abschnitt liest Daten von der NASA-Website des täglichen Einstrahlungs auf einer horizontalen Fläche über einen 34 Jahre Zeit (aus diesem Grund dauert es eine Weile zu laufen). Es restrukturiert und führt dann umfangreiche statistische Analyse der Daten für die Ausgabe eine Tabelle von Energiedefiziten und den entsprechenden Tagen pro Jahr, an dem ein Energiedefizit dieser Größe oder größer auftreten. Ein Energiedefizit wird als die Differenz zwischen der täglichen Belastung und Energie erzeugt wird definiert, wenn nicht genügend Energie erzeugt wird, die Nachfrage zu befriedigen. Die Tabelle hergestellt ist sehr nützlich für Anwender, die Benutzer sind, die Größe versuchen, ein Mikro-Raster, da es ihnen erlaubt, die Frequenz zu sehen, mit denen Energiedefizite auftreten und deren Umfang (wie viel Energie sie fehlt). So Größe entsprechend ihr Mikro-Raster. Dies ist die einzigartige Komponente der App.

Es ist auch erwähnenswert, dass die NASA-Website, von der diese App-Daten extrahiert ist in der Beta-Testphase ist und ist manchmal in diesem Fall nicht zur Verfügung der App einen Fehler werfen.

Lewis O'Leary

olearylewis94@outlook.com

+44 (0) 7791514094

Diese Daten wurden von der NASA Langley Research Center POWER-Projekt erhalten die NASA Earth Science Directorate Applied Science Programm gefördert durch.

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