Please use this identifier to cite or link to this item: http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/45187
Title: Розробка фотоелектричної установки для забезпечення власних енергетичних потреб у будинку
Other Titles: Development of a photovoltaic installation to ensure own energy needs in the house
Authors: Скочко, Павло Анатолійович
Skochko, Pavlo
Bibliographic description (Ukraine): Скочко П.А. Розробка фотоелектричної установки для забезпечення власних енергетичних потреб у будинку: кваліфікаційна робота бакалавра за спеціальністю "141 – електроенергетика, електротехніка та електромеханіка"/ П. А. Скочко – Тернопіль: ТНТУ, 2024. – 72 с.
Issue Date: Jun-2024
Date of entry: 8-Jun-2024
Publisher: Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя
Country (code): UA
Place of the edition/event: Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя
Supervisor: Коваль, Вадим Петрович
Koval, Vadym
UDC: 621.3
Keywords: фотоелектрична станція
графіки навантаження
затінення
photovoltaic power plant
load schedules
shading
Number of pages: 72
Abstract: У роботі спроектовано, підключену до мережі, фотоелектричну установку, яка генерує енергію для власного споживання, проаналізовано можливе затінення оточуючими об’єктами та взаємо затінення фотоелектричними модулями, Розроблено та оцінено за допомогою програмного забезпечення для моделювання продуктивність підключеної до мережі фотоелектричної системи для власного споживання, встановленої на даху будівлі. Здійснено вибір відповідного місця для встановлення та обладнання, яке буде використовуватися, проведено розрахунки розмірів фотоелектричної системи, характеру навантаження, моделювання будівлі та її імітаційне моделювання. В результаті моделювання були визначені необхідний склад та параметри фотоелектричної системи, яка забезпечить річне виробництво енергії на рівні 20,38 МВт∙год/рік.
In this work, a grid-connected photovoltaic system generating energy for self-consumption is designed, possible shading by surrounding objects and mutual shading by photovoltaic modules are analysed, and the performance of a grid-connected photovoltaic system for self-consumption installed on the roof of a building is developed and evaluated using simulation software. A suitable installation site and equipment to be used were selected, the PV system was sized, the load was calculated, the building was modelled and simulated. As a result of the modelling, the required composition and parameters of the photovoltaic system were determined, which will provide annual energy production of 20.38 MWh/year.
Description: В результаті моделювання були визначені необхідний склад та параметри фотоелектричної системи, яка забезпечить річне виробництво енергії на рівні 20,38 МВт∙год/рік і питому продуктивність 1742 кВт∙год/кВт/рік. Коефіцієнт корисної дії станції становить майже 83 %, а її сумарнаефективність - 18,7 %. Графіки навантаження, отримані для будинку, мали пік у вечірні години, що змусило впровадити систему акумулювання, яка могла б зберігати енергію, згенеровану в сонячні години, і яка могла б вивільняти її під час піку споживання, щоб відповідати графіку навантаження. З системою зберігання користувач отримує 6,84 МВт∙год/рік, що більш ніж удвічі перевищує значення 3,19 МВт∙год/рік, яке він отримував без акумуляторної батареї. Енергія, що купується з мережі, скорочується майже на 95% від початкового значення і становить 7,6 % від часу споживання, доводячи, що система зберігання значно покращує ефективність електростанції.
Content: ВСТУП 6 1 АНАЛІТИЧНИЙ РОЗДІЛ 9 1.1 Сонячне випромінювання 9 1.2 Атмосферні явища 9 1.3 Повітряні маси 10 1.4 Положення Сонця 10 1.5 Основи фотовольтаїки 11 1.6 Сонячні фотоелектричні модулі 13 1.7 Орієнтація фотоелектричних модулів 14 1.8 Електрична конфігурація модулів 15 1.9 Інвертори 16 1.10 Висновки до розділу 19 2 ПРОЕКТНО-КОНСТРУКТОРСЬКИЙ РОЗДІЛ 20 2.1 Вихідні дані до розташування будівлі 20 2.2 Навантаження аналізованої будівлі 21 2.3 Вибір фотоелектричних модулів 27 2.4 Величина напруги 29 2.4.1 Максимальна напруга холостого ходу 30 2.4.2 Мінімальна напруга MPP 30 2.4.3 Максимальний струм фотомодуля 31 2.5 Граничний розмір стрінга 32 2.5.1 Максимальна кількість фотоелектричних модулів в одній лінії 32 2.5.2 Мінімальна кількість фотоелектричних модулів в одному стрінгу 32 2.5.3 Максимальна та мінімальна напруга в стрінгу 33 2.6 Оцінка енергетичного потенціалу 34 2.7 Висновки до розділу 36 3 РОЗРАХУНКОВИЙ РОЗДІЛ 38 3.1 Програмне забезпечення 38 3.2 Процес проектування 38 3.2.1 Місцезнаходження і кліматичні дані 38 3.2.2 Компоненти системи 40 3.2.3 Нахил і орієнтація модуля 41 3.2.4 Відстань між стрінгами (рядами) 43 3.2.5 3D моделювання 46 3.2.6 Розташування модулів та ближнє затінення 48 3.3 Сценарії моделювання 53 3.4 Результати 55 3.5 Висновки до розділу 61 4 БЕЗПЕКА ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ, ОСНОВИ ОХОРОНИ ПРАЦІ 63 4.1 Основні вимоги безпеки до улаштування та експлуатації технологічного обладнання 63 4.2 Причини електротравм, напруга кроку 64 4.3 Заходи безпеки при монтажі енергоустановок 66 ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ 68 ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ 70
URI: http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/45187
Copyright owner: © Скочко П.А., 2024
References (Ukraine): 1. Коваль В. Залежність енергоефективності сонячних елементів від експлуатаційних факторів / В. Коваль // Збірник тез доповідей ⅩⅦ наукової конференції ТНТУ ім. Івана Пулюя, 20-21 листопада 2013 року. — Т. : ТНТУ, 2013. — Том Ⅰ : Природничі науки та інформаційні технології. — С. 53.
2. Герега С. Збільшення ефективності використання сонячних панелей / Степан Герега, Вадим Коваль, Ярослав Філюк // Матеріали Ⅲ Всеукраїнської науково-технічної конференції „Теоретичні та прикладні аспекти радіотехніки і приладобудування“, 8-9 червня 2017 року. — Т. : ТНТУ, 2017. — С. 202.
3. Іме А.Н. Підвищення ефективності сонячних панелей шляхом використання водяного охолодження/Аях Нсікак Іме, В.П. Коваль//Збірник тез доповідей ІX Міжнародної науково-технічної конференції молодих учених та студентів „Актуальні задачі сучасних технологій “, 25-26 листопада 2020 року.—Т.: ТНТУ, 2020.—Том 2.—С. 80–81.
4. Коваль В. П. Енергетична ефективність систем позиціонування плоских сонячних панелей / В. П. Коваль, Р. Р. Івасечко, К. М. Козак // Енергозбереження. Енергетика. Енергоаудит. – 2015. – № 3. – С. 2-10
5. Vadym Koval, Bogdan Orobchuk, Nataliia Kuzemko, Gao Lijin. Measuring device for photovoltaic modules electrical characteristics testing // Proceedings of the International Conference „Advanced applied energy and information technologies 2021”, 2021
6. Коваль В. П. Автоматизована вимірювальна установка для дослідження електричних характеристик фотоелектричних модулів/ В. П. Коваль, Б.Я. Оробчук, Л.М. Костик, Я.М.Осадца// Вісник Хмельницького національного університету. – 2022. – № 5. – С. 168-173.
7. Teodorescu, R., Liserre, M., & Rodriguez, P. (2011). Grid converters for photovoltaic and wind power systems. John Wiley & Sons.
8. Коваль В. П. Суміщене електропостачання від поновлювальних джерел енергії / Вадим Коваль // Матеріали Ⅳ Міжнародної науково-технічної конференції „Теоретичні та прикладні аспекти радіотехніки, приладобудування і компʼютерних технологій― присвячена 80-ти річчю з дня народження професора Я.І. Проця, 20-21 червня 2019 року. — Т. : ФОП Паляниця В. А., 2019. — С. 294.
9. Bohdan Orobchuk, Ivan Sysak, Oleh Buniak, Serhii Babiuk, Vadym Koval (2023) Development of the reactive power compensation laboratory bench and its integration into the training simulator of dispatch control system. The 3rd International Workshop on Information Technologies: Theoretical and Applied Problems 2023 (ITTAP 2023). Ternopil, Ukraine, November 22-24, 2023, Vol. 3628, Pages 574-585.
10. Малушенко А.С. Перспектива зарядки електромобілів від відновлювальних джерел енергії // А. С. Малушенко; М.Б. Горват; В. П. Коваль / Актуальні задачі сучасних технологій : зб. тез доповідей ХІІ міжнар. наук.- практ. конф. Молодих учених та студентів, (Тернопіль, 6-7 грудня 2023) / М-во освіти і науки України, Терн. націон. техн. ун-т ім. І. Пулюя [та ін.]. – Тернопіль: ФОП Паляниця В. А., 2023. – С. 225.
11. Левчук П. П. Зарядка електричних транспортних засобів на основі безпровідної передачі енергії / П. П. Левчук, В. П. Коваль // Збірник тез доповідей ІX Міжнародної науково-технічної конференції молодих учених та студентів „Актуальні задачі сучасних технологій“, 25-26 листопада 2020 року. — Т.: ТНТУ, 2020. — Том 2. — С. 117. — (Електротехніка та енергозбереження).
12. Artifical load profile generator (https://github.com/utwente-energy/alpg).
13. Vadym Koval, Serhii Martsenko, Myroslav Zin (2023). Designing and Implementing Intelligent Lighting Control System. The 1st International Workshop on Computer Information Technologies in Industry 4.0 (CITI 2023). Ternopil, Ukraine, June 14-16, Vol. 3468, Pages 241-249.
14. PVsyst (https://www.pvsyst.com/download-pvsyst/)
15. C. R. Landau, “Optimum Tilt of Solar Panels,”. (https://www.solarpaneltilt.com/)
16. В. Ц. Жидецький, В. С. Джигирей, О. В. Мельников. Основи охорони праці. — Вид. 2-е, стериотипне. — Львів: Афіша, 2000. — 348 с.
17. Методичні вказівки для написання розділу «Безпека життєдіяльності, основи охорони праці» в кваліфікаційних роботах здобувачів освітнього рівня ,,бакалавр”. Для студентів всіх форм навчання рівень вищої освіти перший ( бакалаврський ) / укл. : О. Я. Гурик , І. Б. Окіпний. – Тернопіль : ТНТУ імені Івана Пулюя, 2021. - 20 с.
Content type: Bachelor Thesis
Appears in Collections:141 — Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка (бакалаври)

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Авторська довідка_Скочко П.А..docАвторська довідка_Скочко П.А.79,5 kBMicrosoft WordView/Open
Кваліфікаційна робота_Скочко П.А..pdfКваліфікаційна робота бакалавра_Скочко П.А.2,55 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.

Admin Tools