Розроблення системи вуличного освітлення з використанням альтернативних джерел енергії
Автор: Попович Назар Іванович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка
Інститут: Інститут енергетики та систем керування
Форма навчання: заочна
Навчальний рік: 2024-2025 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: На сьогодні тема розвитку альтернативних способів одержання електричної енергії є надзвичайно актуальною. Традиційні джерела електричної енергії швидко вичерпуються і вже через сорок-шістдесят років можуть закінчитися. І вже сьогодні енергетичні ресурси є відносно дорогими і у великій мірі впливають на економіку багатьох держав світу. Усе наведене змушує людей та енергетичні компанії шукати нові способи одержання енергії. Одним з найперспективніших напрямків є одержання сонячної енергії. Актуальність використання відновлювальних джерел енергії. Чим дальше рухається у своєму розвитку людство, тим актуальнішим є використання відновлювальних, альтернативних джерел енергії. Розвиток відновлювальної енергетики і пошук нових джерел енергії є найважливішою світовою тенденцією третього тисячоліття. Приручивши енергію вітру, води, землі і сонця, люди перестають забруднювати навколишнє середовище і заощаджує корисні копалини та ресурси. Замість традиційної енергетики, що застосовує джерелами газ, нафту, вугілля, сьогодні вчені розробляють, а енергетики впроваджують відновлювальні електоенергетичні установки. Люди увесь час відкривають усе нові й нові джерела енергії та винаходить усе нові й нові способи її виробництва. Люди навчилися добувати енергію за допомогою океанських течій та хвиль, сонячних променів, поривів вітру, теплих підземних джерел. У даній магістерській роботі проведено огляд систем автоматичного керування вуличним освітленням, які, як правило, працюють під керуванням зонального контролера або сервера. Залежно від алгоритму керування контролер формує сигнали для вмикання групи вуличних ліхтарів. Для 8 передачі цього сигналу на виконавчі пристрої використовують наступні засоби: слабкострумові сигнальні лінії (кручені пари, RS-485, Ethernet, тощо); радіоканал; GSM-канал; передавання сигналу по силовому кабелю. У розрахунковій частині враховується усе навантаження змінного струму, кількість годин роботи в тиждень та його номінальна потужність. Для проектованої системи вибираємо LED-лампу зі світловим потоком 3300 Лм, так як при такій величині буде добра видимість у нічний час. Такий світловий потік забезпечує LED-лампа потужністю 30 Ват та напругою живлення 220 Вольт. У зимовий час темний період триває довше, тобто вуличне освітлення працюватиме більшу кількість годин. У середньому літом система працюватиме 7 – 10 годин, а у зимовий час працюватиме 11-14 годин. У зимовий період сонячна панель виробляє недостатню кількість електроенергії. У цей період потужність сонячної панелі падає у два-вісім разів. Допустимо, що вітрогенератор буде працювати 24 годин на добу з найменшою швидкістю 3 м/с (найгірші умови експлуатації). Щоб усі потреби перекрити доцільно використати вітровий генератор потужністю 100 Вт та діаметром лопатей 1,2 м. Сонячна система стеження за сонцем збільшує до максимального значення виробництво електроенергії сонячної системи, переміщуючи панелі для того, щоб стежити за сонцем протягом дня. Вона оптимізує кут падіння, при якому сонячні панелі отримують максимальне сонячне випромінювання. Мета дослідження. Метою даної магістерської роботи є розроблення системи вуличного освітлення з використанням альтернативних джерел енергії. Практичне значення отриманих результатів полягає в можливості їх використання для проектування, розроблення (або модернізації існуючих) системи вуличного освітлення з використанням альтернативних джерел енергії з метою їх ефективного використання та поліпшення роботи. 9 Ключові слова: фотопанель, сонячна електростанція, апарати захисту та комутації. Перелік використаних літературних джерел: 1. ГОСТ 56978-2016 (IEC/TS 62548:2013) Батареї фотоелектричні. Технічні умови (Photovoltaic arrays. Specifications), уведений 2017-03-01. 2. МЕК 61643-1-98. Пристрої для захисту від імпульсних виплесків напруги в низьковольтних силових розподільних системах. Частина 1. Вимоги до працездатності та методи випробувань. 3. www.hakel.ua. 4. Правила улаштування електроустановок. - Видання офіційне. Міненерговугілля України. - X. : Видавництво «Форт», 2017. - 760 с. 5. UL 1699B, Прилади фотоелектричні. Захист від електричних дуг постійного струму [UL 1699B, Photovoltaic (PV) DC Arc-Fault Circuit Protection].