Αναζήτηση

Πλοήγηση

• Κοινότητες
• Συγγραφείς
• Έτος
• Τίτλοι
• Θέματα

Ο Χώρος μου

• Είσοδος

Επίλυση προβλημάτων σχεδιασμού και λειτουργίας φωτοβολταϊκών συστημάτων με χρήση υπολογιστικών φύλλων

Psimenos Evangelos

Πλήρης Εγγραφή

---

Περίληψη

Ο σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η μελέτη των διαφόρων πτυχών της φωτοβολταϊκής τεχνολογίας και η ανάπτυξη υπολογιστικών φύλλων Excel για την επίλυση προβλημάτων που σχετίζονται με αυτήν. Το υλικό της εργασίας, παράλληλα με την επίλυση των αντίστοιχων προβλημάτων, παρουσιάζονται προοδευτικά: από την μελέτη του διαθέσιμου πόρου στο πρώτο κεφάλαιο (ηλιακή ακτινοβολία), στην ανάλυση των τεχνολογιών δέσμευσης του πόρου στο δεύτερο κεφάλαιο (φωτοβολταικά κελιά και πλαίσια) καταλήγοντας στην μελέτη των συστημάτων αυτής της τεχνολογίας στο τρίτο κεφάλαιο (φωτοβολταϊκά συστήματα). Αναλυτικότερα, στο πρώτο κεφάλαιο γίνεται εισαγωγή σε βασικές έννοιες που αφορούν την σχετική κίνηση Γης – Ηλίου και τα διάφορα χαρακτηριστικά της ηλιακής ακτινοβολίας, (π.χ. η ηλιακή απόκλιση δ και η ηλιακή σταθερά G). Έπειτα γίνεται περιγραφή ενός από τα πολυάριθμα μοντέλα εκτίμησης της ηλιακής ακτινοβολίας, το μοντέλο Lui – Jordan. Το πρόβλημα που επιλύεται με την βοήθεια του Excel σε αυτό το κεφάλαιο αποτελεί εφαρμογή αυτού του μοντέλου με σκοπό την εκτίμηση της ηλιακής ακτινοβολίας που προσπίπτει σε μια επιφάνεια συγκεκριμένης κλίσης δεδομένου των αντίστοιχων μετρήσεων για μια επίπεδη επιφάνεια. Στο δεύτερο κεφάλαιο γίνεται μια εις βάθος μελέτη της φωτοβολταϊκής τεχνολογίας ξεκινώντας από το δομικό της στοιχείο, δηλαδή το φωτοβολταϊκό κελί, και ύστερα επεκτείνεται στα φωτοβολταϊκά πλαίσια. Μετά από την περιγραφή του φωτοβολταϊκού φαινομένου και της λειτουργίας των φωτοβολταϊκών κελιών παρουσιάζονται τα μαθηματικά μοντέλα των φωτοβολταϊκών κελιών και πλαισίων. Επιπλέον, αναλύεται η επίδρασης της θερμοκρασίας και της ηλιακής ακτινοβολίας στην απόδοση της φωτοβολταϊκής τεχνολογίας. Τα προβλήματα που επιλύονται με την βοήθεια του Excel στο δεύτερο κεφάλαιο εστιάζουν στην σχεδίαση της χαρακτηριστικής καμπύλης έντασης – τάσης τόσο για ένα φωτοβολταϊκό κελί όσο και για ένα πλαίσιο καθώς και στην μελέτη της επίδρασης της θερμοκρασίας και της ηλιακής ακτινοβολίας βάσει της προηγούμενης ανάλυσης. Τέλος, στο τρίτο κεφάλαιο περιγράφεται ο περιφερειακός εξοπλισμός των φωτοβολταϊκών όπως μπαταρίες, αντιστροφείς, ρυθμιστές φόρτισης κ.α., οι διάφοροι συνδυασμοί του οποίου δημιουργούν τα φωτοβολταϊκά συστήματα. Το πρόβλημα του τρίτου κεφαλαίου που επιλύεται με την βοήθεια του Excel αφορά τον σχεδιασμό και την ανάλυση ενός φωτοβολταϊκού συστήματος για μια αυτόνομη οικία. Κατά την ανάπτυξη των υπολογιστικών φύλλων στο Excel, ο στόχος ήταν η μέγιστη δυνατή αυτοματοποίηση της επίλυσης των προβλημάτων. Σε κάθε φύλλο, η θεμελιώδης λογική είναι πως ο χρήστης συμπληρώνει τα δεδομένα εισόδου του εκάστοτε προβλήματος και η επίλυση του γίνεται αυτόματα και με την ελάχιστη δυνατή συμμετοχή του χρήστη. Η παρούσα διπλωματική εργασία μπορεί να θεωρηθεί ως ένα εύχρηστο και διαδραστικό εργαλείο εκπαίδευσης που απευθύνεται σε όσους ενδιαφέρονται για την φωτοβολταϊκή τεχνολογία.

Διαθέσιμα αρχεία

Υπηρεσίες