Будь ласка, використовуйте цей ідентифікатор, щоб цитувати або посилатися на цей матеріал:
http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/35489| Назва: | Проектування системи позиціонування сонячних панелей |
| Інші назви: | Design of a positioning system for solar panels |
| Автори: | Бара'у, Усман Муса Barau, Usman |
| Бібліографічний опис: | Бара'у У. М. Проектування системи позиціонування сонячних панелей : кваліфікаційна робота бакалавра за спеціальністю "141 – електроенергетика, електротехніка та електромеханіка" / У. М. Бара'у. – Тернопіль : ТНТУ, 2021. – 79 с. |
| Дата публікації: | чер-2021 |
| Дата внесення: | 23-чер-2021 |
| Видавництво: | Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя |
| Країна (код): | UA |
| Місце видання, проведення: | Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя |
| Науковий керівник: | Коцюрко, Роман Володимирович Kotsiurko, Roman |
| УДК: | 551.5 |
| Теми: | сонячна енергія сонячні панелі система позиціонування фотовольтаїка фотоелектрична станція solar energy solar panels positioning systems |
| Кількість сторінок: | 79 |
| Короткий огляд (реферат): | У цьому дипломі представлена двокоординатна малопотужна інформаційно-вимірювальна система сканування сонячного випромінювання. В рамках даної роботи розроблено метод обробки вимірювань ВАХ фотоелектричних модулів з різним затіненням та аналітичним розрахунком середньодобової генерації. Це дозволяє знаходити інтервали оптимальних значень кутів нахилу та відстані між рядами сонячних панелей для конкретних регіонів розташування фотоелектричної електростанції. Були розроблені математичні моделі для отримання параметрів "земної" екліптики для будь-якого даного момент часу, і розроблена відносно точна математична модель, яка враховує сидеральні дні. Запропоновано конструктивні зміни в кінематичній схемі стандартних двокоординатних платформ стеження за Сонцем. Це дозволяє розробити програмні додатки для використання як одного з інструментів проектування сонячних електростанцій космічних станцій. In this diploma two-coordinate low-power information-measuring scanning system was introduced. In the scope of this work the method for processing the measurements of the VAC of PV modules with different shading and analytical calculation of the average daily output was developed. It allows to find the intervals of optimal values of the tilt angles and inter-row spacings of solar panels for specific regions of the location of the PV power plant. Mathematical models have been developed to obtain the parameters of the "ground" ecliptic for any given moment in time, and a relatively accurate mathematical model has been developed that takes into account sidereal days. Constructive changes in the kinematic scheme of standard two-coordinate platforms are proposed. It is possible to adapt the developed software applications for use as one of the design tools for solar power plants of space stations. |
| Опис: | Introduced into the positioning system of a two-coordinate low-power information-measuring scanning system. It registers the brightness of the heavenly space and determines the angular coordinates of solar panels, at which solar panels generate maximum power from the scattered radiation flux, which makes it possible to increase the energy efficiency of the solar station. To optimize the system of Sun tracking, it is necessary to consider the step-by step mode of auto-tracking of the Sun. Advantages of search engine control systems – high accuracy of support of an extreme at the minimum quantity of sensors irrespective of type of the engine. Thanks to the control capabilities that monitor the electric drive, it allows to increase the efficiency of the solar photovoltaic power plants with rational energy consumption. The analysis of terrestrial autonomous solar photovoltaic power plants, tracking systems, solar position sensors, allowed to form the technical requirements for the tracking system by two-coordinate electromechanical actuator, solar position sensors, specialized tracking controller. |
| Зміст: | INTRODUCTION 1 ANALITYCAL SECTION 1.1 Analysis of problems and systems 1.2 Types of panels for a solar power plant 1.3 Overview of different solar positioning systems 1.4 Purpose and scope of tracking electric drives 1.5 Overview of tracker actuator control systems 1.5.1 Control with multiple photodetectors 1.5.2 Control according to azimuthal and zenith angles 1.5.3 Method of control according to the program for calculating the location of the Sun 1.6 Mechanisms of rotation and tilt of the batteries depending on the direction of sunlight 1.7 Overview of existing photovoltaic solar observation power plants 1.8 Adaptive positioning system 1.9 Cloudy radiation 2 PROJECT DESIGNING SECTION 2.1 Measurements of PV parameters 2.2 Simulation of VAC of PV modules in conditions of partial shading . 2.3 Loss of power when shading PV module 2.4 Influence of the power factor on the optimal row spacing and angle of inclination of solar panels 3 CALCULATIONS AND RESEARCH SECTION 3.1 Formulation of the problem 3.2 The concept of solving the problem 3.3 The efficiency of the three-axis control system 3.4. Optimization of the positioning of solar panels on the ISS 3.4.1. Optimizing the positioning of solar panels when using a two coordinate system 3.4.2. Optimizing the positioning of solar panels for three coordinate systems 4 LABOUR OCCUPATIONAL SAFETY AND SECURITY IN EMERGENCY SITUATIONS 4.1. Analysis of hazardous and harmful production factors of the designed solar power plant 4.2. Engineering and technical measures for labor protection 4.3. Fire prevention 4.4. Safety measures during installation of PV panels GENERAL CONCLUSIONS REFERENCES |
| URI (Уніфікований ідентифікатор ресурсу): | http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/35489 |
| Власник авторського права: | © Бара'у У. М., 2021 |
| References: | 1. Selivanov KV Device for automatic orientation of the solar panel in the direction of the flow of light, reg. No. 2017 135 852, dated 10.10.2017, Rospatent, 2017. 2. Galavanishvili S. S. Solar battery, reg. No. 2019 100 949, dated 10.01.2019, Rospatent, 2019. 3. Intelligent single axis solar tracker reg. No. 2016CN-0562985 dated 2016-07-15. 4. Huangshan Ruiji New Energy Co., reg. No. CN 105958930 B, dated 2016.09.21, State Intellectual Property Office of the People's Republic of China, 2016. 5. Installation of automatic tracking of the receiving panel for the sun. Utility model patent of the Russian Federation No. 180 765 dated 10.10.2017, IPC F24J 2/54 (2006.01), publ. 2017. 6. Miroshnikov M.M. Theoretical foundations of optoelectronic devices. - L .: Mechanical engineering, 1983 .-- 696 p. 7. Parametrization of radiation structures and cloud evolution / M.I. Allenov, V.N. Ivanov, N. D. Tretyakov; ed. M.I. Allenova. - Obninsk, 2013. - 168 p. 8. Наумов А.В., Плеханов С.І. Розвиток сонячної енергетики на основі тонкоплівкових CIGS-елементів // Енергія: економіка, техніка, екологія. - М., 2013. -№ 7. - С. 14. 9. Кузнецов Ф.А., Резниченко М.Ф. Кремний для солнечной энергетики// Материалы электронной техники. – 2008. – №4. – С.4 10. Комарова О. Альтернативні джерела енергії в Польщі (18.05.2016) [Електронний ресурс] / Ольга Комарова // Енергія природи: інформаційний портал про альтернативні джерела енергії у світі та Україні. – Електронні дані.– Режим доступу. - http://alternativenergy.com.ua/blog/ 2016/05/18/energy-polish-2/ 11. Тарасенко А.Б. Техніко-економічні аспекти мережевої сонячної енергетики в Україні. / А.Б. Тарасенко, В.Л Кочаков, Е.Е.Терукова // Журнал технічної фізики. – 2014. – К. – 85-92 с. 12. Konza 2 axis Automatic Solar Tracker . Available: www.konzasolar.com Last accessed 18th October 2016 13. Поворотное устройство для слежения за Солнцем. Available: http://www.selteq.com Last accessed 18th October 2016 14. DITRAS. Available: http://www.suninfocus.com.ua /ru/products/index.html Last accessed 18th October 2016 15. TITAN TRACKER FPV model TT125-211 ATR. Available: http://www.titantracker.es/v_portal/apartados/apartado.asp?te=701 Last accessed 25th October 2016 16. Home Solar Panels, Commercial & Utility-Scale Solar Solutions Available: http://www.us.sunpower.com Last accessed 12th November 2016 17. SOLAR POWER TRACKING. Available: http://www.merlin power systems.com/products/productscommercial/products-commercial/ Last accessed 21th November 2016 18. Development of a solar photovoltaic system equipped with a sun tracker system: a case study in kuching, Sarawak Available: http://www.arpapress.com/Volumes/Vol7Issue4/IJRRAS_7_4_04.pdf Last accessed 21th November 2016 19. TRAXLE products and technoglogy Available: http://www.solar-trackers.com Last accessed 29th November 2016 20. One Stop Green Construction and Remodeling Supply Available: http://www.ecosmartinc.com/index.php Last accessed 10th December 2016 21. Chang TP Study on the optimal tilt angle of solar collector according to different radiation types. Int. Journ. of Applied Science and Engineering. 2008. V.6. Pp. 151- 161. [in English]. 22. Mehleri ED, Zervas PL et al. Determination of the optimal tilt angle and o rientation for solar photovoltaic arrays. Renew. Energy. 2010. V. 35. Pp. 2468-2475. [in English]. 23. Gaevskiy A.Yu ., Gaevskaya AN Metod opredeleniya optimalnogo ugla naklona i orientatsii fotoelektricheskih moduley na osnove eksperimentalnyih dannyih sol nechnoy radiatsii . [Method for determination of the optimal PV modules tilt and azimuth angles on the base of solar irradiation data]. Alternativnaya energetika i ekologiya . 2018. No. 13-15. Pp. 1529. [in Russian]. 24. Rauschenbach HS Electrical output of shadowed solar arrays. IEEE Trans. Electron Dev. 1971. V. 1. No. eight. URL: http://dx.doi.org/ . [in English]. 25. Deline C. A simplified model of uniform shading in large photovoltaic arrays. Solar Energy. 2013. V. 96. Pp. 274-282. 26. Gayevskii O. Yu ., Vreshch MO, Melnyk OV Analiz efektu zatinennia fotoelektrychnykh moduliv u posli dovnoparalelnomu ziednanni . [Analysis of the PV modules shading effect in series-parallel connections]. Vidnovluvana energetika . 2013. No. 1. Pp. 28-30. [in Ukrainian]. 27. Abdullah Al Mamun M. Experimental investigation of the effect of partial shading on ph otovoltaic performance. IET Renew-able Power Generation. 2017. V. 11. No. 7. Pp. 912-921. [in English]. 28. Gaevskiy A.Yu. , Demin DA Vliyanie ugla naklona i plotnosti raspolozheniya fotomoduley na effektivnost FES. [Impact of the tilt angle and solar panels row spacing on PV plant yield]. Alternativnaya energetika i ekologiya . 2018. No. 25-27. Pp. 273- 275. [in Russian]. 29. Erge Th., Hoffmann VU The German 1000-roofs-PVprogramme - a resume of the 5 years pioneer project for small grid-connected PV systems. P roceedings of the 2nd World Conference on PVSEC. Vienna. 1998. Pp. 2648-2651. [in English]. 30. Kurokawa K. Realistic values of various parameters for PV system design. Renewable Energy. 1998. V.15. Pp. 157164. [in English]. 31. Woyte A., Nijs J., Belmans R. Partial shadowing of photovoltaic arrays with different system configurations: literature review and field test results. Solar Energy. 2003. V. 74. Pp. 217-233. [in English]. 32. Bashahu M., Nkundabakura P. Review and tests of methods for the determination of th e solar cell junction ideality factor. Solar Energy. 2007. V. 81. Pp. 856-863. [in English] 33. Humada AM Solar cell parameters extraction based on single and double-diode models. A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2016. V. 56. Pp. 494- 509 . [in English]. 34. Ma J., Man K. Approximate Single-Diode Photovoltaic Model for Efficient IV Characteristics Estimation. The Scientific World Journal. Vol. 2013.7 p. Article ID 230471. [in English]. 35. Zhang C., Zhang J., Hao Y. et al . A simple and efficient solar cell parameter extraction method from a single current-voltage curve. Journal of Applied Physics. 2011. V. 110, 064504.7 p. [in English]. 36. Gaevskiy A. Yu . Opredelenie parametrov fotoelektricheskih moduley na osnove tochnogo res h-eniya uravneniya dlya VAH. [ Determination of PV module parameters based on exact solution of the CVC equation]. Vidnovluvana energetika. 2012. No. 4. Pp. 32-39. [in Russian]. 37. Kong KC, Mamat M., Ibrahim MZ New Approach on Mathematical Modeling of Pho tovoltaic Solar Panel. Applied Mathematical Sciences. 2012. V. 6. Pp. 381-401. [in English]. 38. Karatepe E., Boztepe M., Colak M. et al. Development of a suitable model for characterizing photovoltaic arrays with shaded solar cells. Solar Energy. 2007. V. 81. Pp. 977-992. [in English]. 39. Gaevskaya AN Algoritm approksimatsii voltampernoy harakteristiki fotomodulya v usloviyah zateneniya. [Approximation of volt-ampere characteristics of PV module obtained under shading conditions]. Vidnovluvana energetika . 2019. No. 3. Pp. 21-29. [in Russian]. 40. Bashahu M., Nkundabakura P. Review and tests of methods for the determination of the solar cell ju nction ideality factors. Solar Energy. 2007. V. 81. No. 7. Pp. 856- 863. [in English]. 41. Gaevskii A. Method for determining parameters of PV modules in field conditions. 2019 IEEE 6th International Conference on Energy Smart Systems. April 17-19. 2019. Кyiv . Uk raine. DOI: 10.1109 / ESS.2019.8764239. [in English]. |
| Тип вмісту: | Bachelor Thesis |
| Розташовується у зібраннях: | 141 — Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка (бакалаври) |
Файли цього матеріалу:
| Файл | Опис | Розмір | Формат | |
|---|---|---|---|---|
| Авторська довідка_U.Barau.doc | Авторська довідка_U.Barau | 79,5 kB | Microsoft Word | Переглянути/відкрити |
| Робота_U.Barau.pdf | Кваліфікаційна робота бакалавра_U.Barau | 2,21 MB | Adobe PDF | Переглянути/відкрити |
Усі матеріали в архіві електронних ресурсів захищені авторським правом, всі права збережені.
Інструменти адміністратора