Μελέτη και κατασκευή διάταξης φωτοβολταϊκής γεννήτριας για εργαστηριακή προσωμοίωση
Study and construction of a photovoltaic array generator for lab simulation
Θεματική επικεφαλίδα
TPSH::Τεχνολογία::Φωτοβολταϊκά Συστήματα Παραγωγής ΕνέργειαςΛέξεις κλειδιά
Προσομοίωση φωτοβολταϊκού ; Ηλιακή ενέργεια ; Καμπύλη I-V φωτοβολταϊκού ; Φωτοβολταϊκά συστήματαΠερίληψη
Ο σκοπός αυτής της εργασίας είναι η σχεδίαση και κατασκευή μιας φωτοβολταϊκής γεννήτριας, χρησιμοποιώντας απλά ηλεκτρονικά εξαρτήματα, ούτως ώστε να μπορούμε να μελετήσουμε τη συμπεριφορά ενός τέτοιου συστήματος στο ελεγχόμενο περιβάλλον του εργαστηρίου.
Στα πρώτα 3 κεφάλαια θα κάνουμε μια αναδρομή στο ενεργειακό πρόβλημα και στις λύσεις που προσπάθησε να δώσει ο άνθρωπος ανά τα χρόνια, χρησιμοποιώντας διάφορες πηγές ενέργειας. Θα αναφέρουμε συνοπτικά τις σημαντικότερες από αυτές - είτε είναι συμβατικές, είτε ανανεώσιμες – και θα αναφέρουμε ορισμένα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της κάθε μιας.
Στη συνέχεια θα επικεντρωθούμε στην εκμετάλλευση της απεριόριστης ηλιακής ενέργειας με τη χρήση του φωτοβολταϊκού φαινομένου. Θα αναλύσουμε λεπτομερώς το τι συμβαίνει όταν σε έναν ημιαγωγό όπως π.χ. το πυρίτιο, προσπίπτει υπεριώδης ακτινοβολία και πως αυτό οδηγεί στην παραγωγή εκμεταλλεύσιμης ηλεκτρικής ενέργειας. Θα παραθέσουμε συνοπτικά διάφορα είδη ηλιακών κυττάρων βάσει βαθμού απόδοσης, ευκολία κατασκευής και το πόσο διαδεδομένα είναι.
Έπειτα, θα εξετάσουμε την ηλεκτρική συμπεριφορά ενός τέτοιου συστήματος, δημιουργώντας ένα πρότυπο βασισμένο σε γνωστά και απλά ηλεκτρονικά στοιχεία, με σκοπό να δημιουργήσουμε ένα ισοδύναμο κύκλωμα το οποίο εκφράζει με επαρκή ακρίβεια τη καμπύλη I – V ενός φωτοβολταϊκού πλαισίου. Τέλος αυτό θα μας βοηθήσει να καθορίσουμε τα υλικά και τα κυκλώματα που θα χρησιμοποιήσουμε για το κατασκευαστικό μέρος της εργασίας, δηλαδή τη προσομοίωση αυτή καθ’ αυτή. Θα παραθέσουμε βήμα-βήμα το στάδιο της κατασκευής, από τη σχεδίαση των πλακετών, μέχρι το ολοκληρωμένο κύκλωμα.
Ολοκληρώνοντας, θα πραγματοποιήσουμε μια σειρά μετρήσεων για να παρατηρήσουμε τη μεταβολή της καμπύλης I – V ανάλογα με την ένταση της ηλιακής ακτινοβολίας και θα καταγράψουμε τα αποτελέσματα μας.
Περίληψη
Τhe purpose of this thesis is to design and construct a photovoltaic generator, using simple electronic parts in order to be able to study the behavior of a similar system, in the controlled environment of a laboratory.
On the 3 first chapters we are doing a recursion to the energy crisis and the solutions mankind has tried to give throughout the years, using various energy sources. We will briefly mention the most important of them - conventional and renewable - with some of their advantages and disadvantages.
Next we are focusing on the exploitation of the infinite solar energy with the use of the photovoltaic phenomenon. We are particularly analyzing the reaction of a semiconductor like silicon to ultraviolet radiation and how that gives us exploitable electric power. We will mention some kinds of solar cells based on their efficiency, ease of manufacture and how widespread they are.
Then we are examining the electric behavior of a photovoltaic system, by creating a model based on known electronic parts, focusing to create an equivalent circuit witch expresses with sufficient accuracy the I – V curve of a solar panel. This will help us define the materials and circuits that we need during the construction part of this project, namely the simulator itself. We are following the construction stage step-by-step, from the design of the boards until the intergraded circuit.
Finally, we are conducting a series of measurements to observe the alteration of the I – V curve based on the solar radiation intensity and we are writing down our results.
Αριθμός σελίδων
89 σελ.Σχολή
Σχολή Τεχνολογικών ΕφαρμογώνΑκαδημαϊκό Τμήμα
Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών Τ.Ε.Γλώσσα
ΕλληνικάΟι παρακάτω άδειες σχετίζονται με αυτό το τεκμήριο:
Εκτός από όπου επισημαίνεται κάτι διαφορετικό, το τεκμήριο διανέμεται με την ακόλουθη άδεια:
Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα
Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα