Система керування режимами роботи сонячних панелей для енергопостачання приватного будинку
Автор: Лемішка Олег Романович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Електромеханічні системи автоматизації та електропривод
Інститут: Інститут енергетики та систем керування
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2021-2022 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Цінність відновлюваної енергетики обумовленна невичерпність її джерел, доступністю, та низьким рівнем ризику забруднення навколишнього довкілля. У сучасному світі кожен може користуватися альтернативними джерелами енергії шляхом встановлення сонячних батарей, колекторів, вітряка, та необхідних складових системи керування( акумуляторні батареї, контролер, тощо).Таким чином забезпечувати своє помешкання електроенергією та теплопостачанням без шкоди для навколишнього середовища. При наявності надлишку, виробленої сонячною станцією, енергії її можна передавати у загальну мережу, тим самим не лише економити на електроенергії, а й отримувати невеликий дохід. У вступі на основі аналізу сучасної літератури проаналізовано розвиток відновлюваної енергетики, як у світі так і в Україні. Доведена важливість переходу з вичерпних та екологічно небезпечних ресурсів на екологічно чисті та невичерпні альтернативні джерела енергії. Приведено основні переваги та недоліки галузей відновлюваної енергетики а також кліматичні особливості, які впливають на безперебійне отримання енергії. Проведений аналіз ефективності використання сонячних панелей по різних регіонах України. [2]. У розділі «техніко-економічне обґрунтування» наведені основні типи сонячних колекторів та сонячних панелей. Проаналізувавши сучасну літературу виділено основні переваги та недоліки основних видів фотовольтаїчних установок та сонячних колекторів. Наведені найбільш ефективні матеріали та особливості виготовлення сонячних панелей. Приведено принцип роботи фотовольтаїчних установок. Показано основні типи сонячних енергосистем, підкреслено їх особливості, переваги та недостаки. Для різних енергосистем наведені необхідні елементи для їх функціонування. [2,4]. У другому розділі було було поставлено та вирішено три задачі. В першій частині розрахунковим методом була спроектована система теплопостачання на базі плоского сонячного колектора. Обчилено площу плоского сонячного колектора щоб забезпечення гарячою водою приватний будинок в якому проживає чотири особи. Було враховано коефіцієнт покриття літом та зимою , і температуру навколишнього середовища для клімату нашого регіону. Обчислено кількість трубок сонячного колектора. У другій частині була спроектована дахова фотовольтаїчна система з піковою потужністю сонячного генератора 3.19 кВт. В обчисленнях були враховані особливості західного регіону України. В ході обчислень було визначено: • Глобальне випромінювання на поверхні сонячного генератора, як щомісячне так і річне; • щомісячний та річний вихід енергії в кВт-год.; • еквівалентні години роботи при повному навантаженні для номінальної потужності інвентора. • Еквівалентний коефіцієнт використання CF. В останній частині розглядається фотовольтаїчна система з батареєю акумуляторів, яка спроектована для дачного будинку що використовується лише по вихідним дням в період з березня по жовтень. Як приклад фотовольтаїчної установки для розрахунків було обрано Siemens M55. З врахуванням територіальних особливостей та приладів необхідних для дачного будинку було знайдено неохідну ємність батареї та кількість фотовольтаїчних модулей. [1] У третьому розділі проведений аналіз забруднення навколишнього середовища традиційними методами отримання енергії завдяки вичерпним ресурмам Землі. Приведені ризики та недоліки традиційних джерел енергії відносно альтернативних. Рзібрано найбільш екологічно чисті види відновлюваної енергетики на які роблять свою ставку країни світу. Приведені проекти,над якими працюють науковці, роль яких забезпечити промислові потреби людства альтернативними джерелами енергії. [2,3] Об’єкт дослідження- системи керування сонячними енергостанціями для забезпечення електроенергії та теплопостачання в приватний будинок. При цьому використовуються як сонячні колектори так і сонячні батареї. Предмет дослідження- сонячні енергостанція для генерування достатньої кількості електроенергії і гарячої води щоб забезпечити приватний будинок. Мета досліджень – підвищення ефективності фотовольтаїчних систем, автономія приватного будинку відносно електроенергії та теплопостачання, зменшення забруднення навколишнього середовища та економія електроенергії. Перелік використаних літературних джерел: 1. Haiberlin Heinrich. Photovoltaics : system design and practice. - John Wiley & Sons, Ltd, 2013. – 744 p. 2. Бабiєв Г.М., Дероган Д.В., Щокін А.Р. Перспективи впровадження нетрадицiйних та відновлюваних джерел енергiї в Україні. // ЕЛЕКТРИЧНИЙ Журнал,- Запоріжжя: ВАТ "Гамма",1998 №1, - С.60-64. 3. Дероган Д.В., Щокін А.Р. Перспективи використання енергії та палива в Україні з нетрадиційних та відновлюваних джерел.//Бюл. "Новітні технології в сфері нетрадиційних і відновлюваних джерел енергії", Київ: АТ "Укренергозбереження",1999. 4. https://solarsystem.com.ua/energiya-pro-zapas-yak-pratsyuyut-systemy-bezperebijnogo-zhyvlennya-dlya-pryvatnogo-budynku/