霂瑞霂��撘����迨��辣:
http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/48501| Title: | Енергоефективність застосування водяного охолодження фотоелектричних панелей |
| Other Titles: | Energy efficiency of water cooling use in photovoltaic panels |
| Authors: | Королевич, Микола-Роман Васильович Korolevych, Mykola-Roman |
| Bibliographic description (Ukraine): | Королевич М.-Р.В. Енергоефективність застосування водяного охолодження фотоелектричних панелей: робота на здобуття кваліфікаційного ступеня магістра: спец. 141 – електроенергетика, електротехніка та електромеханіка/ наук. кер. В. П. Коваль. Тернопіль: Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, 2025. 72 с. |
| Issue Date: | 十二月-2023 |
| Date of entry: | 14-五月-2025 |
| 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: | 141 електроенергетика, електротехніка та електромеханіка сонячна енергетика фотоелектрична панель охолодження електропостачання solar energy photovoltaic panel cooling power supply |
| Number of pages: | 72 |
| Abstract: | У роботі розглянуто роботу фотоелектричних панелей з та без охолоджуючої системи. Встановлено, що наявність теплообмінника фотоелектричної установки з водяним охолодженням може значно змінити ефективність системи. За допомогою розробленої електронної таблиці було перевірено різні фізичні параметри системи, щоб побачити вплив на ефективність фотоелектричної системи. Результати розрахунків показали, що при збільшенні швидкості потоку теплоносія підвищується ефективність. Встановлено, що окрім властивостей теплообмінника, важливу роль у роботі системи відіграє температура води на вході, а також температура навколишнього середовища. Аналіз фотоелектричної системи для автономного будинку показав, що звичайна фотоелектрична система може забезпечити електроенергією звичайний будинок і задовольнити щоденну потребу. The paper looks at how photovoltaic panels work with and without a cooling system. It found that having a water-cooled heat exchanger in a photovoltaic system can really change how well it works. Using a spreadsheet, they checked out different physical parameters of the system to see how they affect the efficiency of the photovoltaic system. The results of the calculations showed that increasing the coolant flow rate increases efficiency. It was established that, in addition to the properties of the heat exchanger, the inlet water temperature and the ambient temperature play an important role in the operation of the system. An analysis of the photovoltaic system for an off-grid house showed that a conventional photovoltaic system can provide electricity for a typical house and meet its daily needs. |
| Description: | В роботі були вирішені такі завдання: Встановлено чи впливає підвищення робочої температури фотоелектричної панелі на її ефективність. Визначено вплив теплообмінника фотоелектричної установки з водяним охолодженням на її ефективність. Встановлено вплив температури води на вході, а також температури навколишнього середовища на ефективність фотоелектричної панелі. Проведено розрахунок фотоелектричної системи для автономного будинку. |
| Content: | ПЕРЕЛІК ПОЗНАЧЕНЬ ТА СКОРОЧЕНЬ 6 ВСТУП 8 1 АНАЛІТИЧНИЙ РОЗДІЛ 12 1.1 Загальна теорія фотоелементів 12 1.2 Будова сонячного елементу 13 1.3 Розташування фотоелектричної панелі відносно сонця 15 1.4 Теплообмін в фотоелектричних панелях 16 1.4.1 Шляхи здійснення теплообміну 16 1.4.2 Конвекція 17 1.4.3 Випромінювання 18 1.5 Стек-ефект у фотоелектричних панелях 18 1.6 Охолоджувальне середовище 19 1.7 Висновки до розділу 21 2 РОЗРАХУНКОВО-ДОСЛІДНИЦЬКИЙ РОЗДІЛ 22 2.1 Системи охолодження фотоелектричних панелей 22 2.1.1 Повітряне охолодження 22 2.1.2 Водяне охолодження 25 2.2 Аналіз роботи фотоелектричної панелі з повітряним охолодженням 26 2.3 Аналіз роботи фотоелектричної панелі з водяним охолодженням 30 2.4 Висновки до розділу 36 3 ПРОЕКТНО-КОНСТРУКТОРСЬКИЙ РОЗДІЛ 38 3.1 Ефективність роботи панелі з водяним охолодженням 38 3.2 Кількісна оцінка ефективності роботи фотоелектричного модуля 43 3.3 Розрахунок фотоелектричної системи для автономного будинку 49 3.3.1 Аналіз варіантів систем 49 3.3.2 Аналіз електроспоживання будинку. Розрахунок фотоелектричної системи 52 3.4 Фотоелектрична система для виробленням електроенергії та тепла 57 3.5 Висновки до розділу 58 4 ОХОРОНА ПРАЦІ ТА БЕЗПЕКА В НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ 59 4.1 Інструктажі з охорони праці 59 4.2 Фізичні основи електробезпеки 61 4.3 Концепція захисту населення і територій від надзвичайних ситуацій природного походження 63 ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ 66 ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ 68 ДОДАТКИ 73 |
| URI: | http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/48501 |
| Copyright owner: | © Королевич М.-Р.В., 2025 |
| References (Ukraine): | 1. Шляхи підвищення енергоефективності фотоелектричних систем / Д. П. Драпалюк, А. В. Коваль, В. О. Ковальчук, М. В. Королевич // Матеріали ⅩⅡ Міжнародної науково-практичної конференції молодих учених та студентів „Актуальні задачі сучасних технологій“, 6-7 грудня 2023 року. — Т. : ФОП Паляниця В. А., 2023. — С. 224. — (Електротехніка та енергозбереження). 2. 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. 3. Measuring device for photovoltaic modules electrical characteristics testing / Vadym Koval, Bogdan Orobchuk, Nataliia Kuzemko, Gao Lijin // ICAAEIT 2021, 15-17 December 2021. — Tern.: TNTU, Zhytomyr «Publishing house „Book-Druk“» LLC, 2021. — P. 14–19. 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. Коваль В. П. Енергоефективність системи позиціонування фотоелектричних батарей / В. П. Коваль, Р. Р. Івасечко, Ю. О. Пилипчук // Збірник тез доповідей Ⅵ Міжнародної науково-технічної конференції молодих учених та студентів „Актуальні задачі сучасних технологій“, 16-17 листопада 2017 року. — Т. : ТНТУ, 2017. — Том 3. — С. 139. 6. 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. 7. 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. 8. 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 9. Філюк Я. О. Автономне живлення зовнішнього освітлення з використанням світлодіодних джерел світла / Ярослав Філюк, Вадим Коваль // Матеріали Міжнародної науково-технічної конференції «Фундаментальні та прикладні проблеми сучасних технологій», 19–21 травня 2015 року — Т. : ТНТУ, 2015 — С. 191-192. 10. Коваль В.П. Автоматизована вимірювальна установка для дослідження електричних характеристик фотоелектричних модулів / В.П. Коваль, Б.Я. Оробчук, Я.М. Осадца, Л.М. Костик // Вісник Хмельницького національного університету – 2022. - №5. – С.168–173. 11. Енергоощадна інтелектуальна система керування механічною системою / Богдан Оробчук, Іван Сисак, Ярослав Осадца, Вадим Коваль, Сергій Бабюк // МММТЕС, 22-23 листопада 2022 року. — Т. : ФОП Паляниця В. А., 2022. — С. 128–130. — (Прикладні застосування механіки в задачах енергозбереження). 12. Керея Ю.Б. Роль системи накопичення енергії у електроенергетичній системі //Ю.Б.Керея, В.П.Коваль /Актуальні задачі сучасних технологій : зб. тез доповідей ХІ міжнар. наук.-практ. конф. Молодих учених та студентів, (Тернопіль, 7–8 груд. 2022.) / М-во освіти і науки України, Терн. націон.техн. ун-т ім. І. Пулюя [та ін.]. – Тернопіль: ФОП Паляниця В. А., 2022. – С. 68. 13. Рудик А.І. Енергоефективність двороторної вітроенергетичної установки // А.І.Рудик, В.П.Коваль /Актуальні задачі сучасних технологій : зб. тез доповідей ХІ міжнар. наук.-практ. конф. Молодих учених та студентів, (Тернопіль, 7–8 груд. 2022.) / М-во освіти і науки України, Терн. націон.техн. ун-т ім. І. Пулюя [та ін.]. – Тернопіль: ФОП Паляниця В. А., 2022. – С. 70. 14. Стельмах С.С. Енергоефективність гідроакумулюючих установок малої потужності // С.С.Стельмах, В.П.Коваль /Актуальні задачі сучасних технологій : зб. тез доповідей ХІ міжнар. наук.-практ. конф. Молодих учених та студентів, (Тернопіль, 7–8 груд. 2022.) / М-во освіти і науки України, Терн. націон.техн. ун-т ім. І. Пулюя [та ін.]. – Тернопіль: ФОП Паляниця В. А., 2022. – С. 71. 15. 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. 16. Потапенко, М. В., & Шаршонь, В. Л. (2024, September). АНАЛІЗ ЕФЕКТИВНОСТІ РОБОТИ СОНЯЧНИХ МОДУЛІВ В ПРОЦЕСІ ЕКСПЛУАТАЦІЇ. In The 2rd International scientific and practical conference “Integration of science and practice as a mechanism of effective development”(September 10–13, 2024) Copenhagen, Denmark. International Science Group. 2024. 255 p. (p. 251). 17. Чепурний М. М. Тепломасообмін в прикладах і задачах : навчальний посібник / М. М. Чепурний, Н. В. Резидент. – Вінниця : ВНТУ, 2011. – 128 с. 18. Лабай В. Й. Тепломасообмін / Лабай В. Й. – Львів : Тріада Плюс, 2004. – 258 с. 19. 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. 20. Mittelman, G., Alshare, A., & Davidson, J. H. (2009). A model and heat transfer correlation for rooftop integrated photovoltaics with a passive air cooling channel. Solar Energy, 83(8), 1150-1160. 21. Fakouriyan, S., Saboohi, Y., & Fathi, A. (2019). Experimental analysis of a cooling system effect on photovoltaic panels' efficiency and its preheating water production. Renewable Energy, 134, 1362-1368. 22. Eastop & McConkey, Applied thermodynamics for engineering technologists, Longman, 1193, 5th edition. 23. Понтус О.В. Особливості проектування та введення в експлуатацію промислової сонячної електростанції // О.В. Понтус, Р.А. Карпишин, В.П.Коваль / Світлотехніка й електроенергетика: історія, проблеми, перспективи: матеріали VIІ Міжнародної науково-технічної конференції, (Тернопіль, 29-31 травня 2024) / М-во освіти і науки України, Терн. націон. техн. ун-т ім. І. Пулюя [та ін.]. – Тернопіль: ФОП Паляниця В. А., 2024. – С 19- 21. 24. Bohdan Orobchuk, Oleh Buniak, Ivan Sysak, Serhii Babiuk, Ihor Bodnarchuk, Vadym Koval (2024) Development of Software for the Implementation of Automated Reserve Input Modes Operation. 2nd International Workshop on Computer Information Technologies in Industry 4.0 (CITI 2023). Ternopil, Ukraine, June 12-14, Vol. 3742, Pages 316-336. 25. Робота фотоелектричної станції на основі гібридного інвертора з різною ємністю системи накопичення електроенергії. Коваль, В., Оробчук, Б., Буняк, О., Гетманюк, В. Вісник Хмельницького національного університету. Серія: технічні науки. 343(6(1), (2024). С. 208-214. 26. Коваль В.П. Фотоелектрична станція для забезпечення власних потреб // В.П. Коваль, Д.Ф.Паловці, Abul Kalam Azad / Світлотехніка й електроенергетика: історія, проблеми, перспективи: матеріали VIІ Міжнародної науково-технічної конференції, (Тернопіль, 29-31 травня 2024) / М-во освіти і науки України, Терн. націон. техн. ун-т ім. І. Пулюя [та ін.]. – Тернопіль: ФОП Паляниця В. А., 2024. – С . 27. Коваль В.П. Вплив ємності акумулятора на ефективність роботи фотоелектричної станції//В.П.Коваль / Інноваційні технології в світлотехніці та електроенергетиці : матеріали Міжнар. наук.-практ. конф., Харків, 16–17 трав. 2024 р. / Нац. акад. наук вищ. освіти України, Харків. нац. ун-т міськ. госп-ва ім. О. М. Бекетова, Нац. наук. центр «Ін-т метрології» [та ін.]. – Харків : ХНУМГ ім. О. М. Бекетова, 2024. – С. 75-77. 28. Коваль В.П. Методичні вказівки до виконання кваліфікаційної роботи магістра для здобувачів другого рівня вищої освіти за ОПП Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка/ В.П. Коваль, М.Г. Тарасенко, О.А. Буняк, Л.Т. Мовчан – Тернопіль: ТНТУ, 2024. – 51 с. 29. Гандзюк, М. П. Основи охорони праці [Текст] : підручник / М. П. Гандзюк, Є. П. Желібо, М. О. Халімовський ; за ред. М. П. Гандзюка ; МОН України. – 4-е видання. – К. : Каравела, 2008. – 384 с. 30. Техноекологія та цивільна безпека. Частина «Цивільна безпека». Навчальний посібник / В.С. Стручок, – Тернопіль: ТНТУ ім. І.Пулюя, 2022. – 150 с. |
| Content type: | Master Thesis |
| �蝷箔����: | 141 — електроенергетика, електротехніка та електромеханіка |
��辣銝剔�﹝獢�:
| 獢�獢� | ��膩 | 憭批�� | �撘� | |
|---|---|---|---|---|
| Кваліфікаційна робота магістра_Королевич М.-Р..pdf | Кваліфікаційна робота магістра_Королевич М.-Р. | 1,55 MB | Adobe PDF | 璉�閫�/撘�� |
�DSpace銝剜�������★��������雿��.
蝞∠�極�