access deny [128]

متن کامل خبر


 
جلسه دفاع از پایان نامه آقای مصطفی اسماعیلی شایان - گروه مکانیک بیوسیستم

خلاصه خبر: :طراحی، ساخت و ارزیابی سامانه های تبدیل انرژی خورشیدی بر پایه پنل های منعطف

جلسه دفاع از پایان نامه: مصطفی اسماعیلی شایان                                         گروه:مکانیک بیوسیستم

عنوان پایان نامه:طراحی، ساخت و ارزیابی سامانه­های تبدیل  انرژی خورشیدی بر پایه پنل­های منعطف

ارائه کننده:مصطفی اسماعیلی شایان

استاد راهنما :  آقای دکتر غلامحسن نجفی

استاد مشاور :  آقای دکتر احمد بناکار

استاد ناظر داخلی:خانم دکتر شیوا گرجیان

استاد ناظر خارجی : آقای دکتر حسین موسی زاده

نماینده تحصیلات تکمیلی: خانم دکتر شیوا گرجیان

مکان :آمفی تئاتر 2

تاریخ:12/11/95

ساعت: 15

چکيده

در این تحقیق سامانه­ی تبدیل انرژی خورشیدی به توان الکتریکی بر پایه­ی پنل­های خورشیدی منعطف طراحی، ساخت و مورد ارزیابی قرار گرفت. سامانه­های متداول بر اساس پنل­های خورشیدی کریستالی در جهان متداول شده اما این سامانه­ها دارای محدودیت­هایی است که امکان استفاده از آن­ها را در سطوح غیرصاف محدود می­کند. سامانه­های فتوولتاییک منعطف در بخش­های مخلفتی همچون، بخش صنعت، کشاورزی و خانگی و بر روی انواع سطوح می­توانند مورد استفاده قرار می­گیرد. بر این اساس در تحقیق حاضر سامانه­های منعطف بر روی انواع سطوح تخت، استوانه­ای و نیم­کره­نصب و مورد تحلیل و بررسی قرار گرفتند. سازه­ی استوانه­ای با شعاع و ارتفاع به ترتیب برابر 5/18 و 84 سانتی­متر به جهت پوشش 16 المان منعطف با مجموع سطح فتوولتایک  ساخته شد. همچنین کره­ای با توجه به سطح مذکور با شعاع  38/39 تهیه شد. برای تحلیل سامانه در سطوح مختلف با توجه به اهمیت بعضی از متغیرها مانند دما اقدام به ساخت سامانه­ی سنجش دما برای دریافت برخط داده­ها با مدارات الکترونیکی و ارتباط با نرم افزار LabVIEW  شد.همزمان داده­های ایستگاه هواشناسی منطقه(ایستگاه فرودگاه مهرآباد تهران) در روز­های آزمون دریافت و داده­های تابش نیز با اندازه­گیری دستی از طریق مدلسازی در نرم افزار Meteonorm  برای روز­های آزمون به­دست آمد.نتایج نشان داد: سامانه در حالت استقرار بر روی سطح تخت و شرایط استاندارد دارای فاکتور پوشش 73/0 بوده و قابلیت تولید توان در حالت بیشینه معادل  71/46 با راندمان %09/7را دارد. همچنین نتایج تحلیل کیفیت در این سامانه نشان داد بهترین توان سامانه در حالت تخت در تابش  تا  رخ داد و تابش­های بیش از  موجب کاهش توان و عملکرد سامانه شده است. سامانه در حالت استقرار روی سطح استوانه­ای و شرایط استاندارد دارای فاکتور پوشش 88/0 بوده و قابلیت تولید توان در حالت بیشینه برابر  18/55  با راندمان %45/7 می­باشد. نمودار کیفیت در این سامانه نشان داد بهترین توان و عملکرد در تابش از  تا  رخ می­دهد و تابش­های بیش از  تاثیر منفی و موجب کاهش توان و عملکرد سامانه شده است. تحلیل سایه­اندازی سامانه­ در حالت استوانه­ای نشان داد وجه شمالی سامانه دارای بیش­ترین سایه­اندازی بوده و در 1 دی ­ماه(کوتاه­ترین روز سال) این سایه­اندازی بیشینه خواهد بود. سامانه در حالت استقرار روی سطح نیم­کره دارای فاکتور پوشش84/0بوده و قابلیت تولید توان در حالت بیشینه در این سامانه معادل  50/57  با راندمان %45/7 می­باشد. همچنین نمودار کیفیت در این سامانه نشان داد بهترین توان و عملکرد در تابش از  تا  رخ می­دهد و تابش­های بیش از تاثیر منفی و موجب کاهش توان و عملکرد سامانه شده است. آزمون تحلیل آزمایشی تاگوچی با توجه به هدف و کیفیت با مشخصه­ی«هرچه توان بزرگ­تر، بهتر» برای انتخاب سامانه­ی برتر استفاده شد. نتایج نشان داد: چنانچه تابش در سطح پایین(کمتر از ) باشد، عملاً توان بیشتری تولید شده که بررسی و تحلیل عملکرد(راندمان) سامانه­ی فتوولتاییک نیز این موضوع را در مورد سلول­های خورشیدی منعطف تصدیق کرد. دمای محیط بیش­ترین تاثیر را بر تولید توان سامانه داشت. تغییرات در سرعت باد از  تا  بسیار در هدف سامانه موثر بوده و توانست شرایط را به نوعی برای تولید توان در دما­های بالای محیطی تغییر دهد. انعطاف­پذیری یا زاویه­ی سامانه­ی فتوولتاییک نشان داد، استفاده از سامانه در سطح نیم­کره می­تواند سامانه را به هدف نزدیک­تر کند و به کارگیری سامانه بر روی سطح استوانه با اینکه هدف تولید توان را در نزدیکی میانگین خواهد داشت و بهتر نسبت به سطوح تخت می­باشد اما  بهینه نیست. استفاده از سامانه بر روی سطح استوانه­ای نسبت به سطح تخت بهینه­تر بوده اما تولید توان در سطح نیم­کره بیشینه می­باشد.

تحلیل پیش­گویی تاگوچی در آزمایش حاضر نشان داد، چنانچه سامانه در سطوح انتخابی بر اساس بهینه­ی فرایند تولید و متغیرهای مورد آزمون قرار گیرد می­توان از آن توانی ترکیبی معادل با  90/49 را  انتظار داشت. آزمایش برای استفاده­ی سامانه به صورت مجزا و بر روی سطح نیم­کره، استوانه­ای و تخت در ابعاد واقعی نشان داد، توان سامانه در حالت استفاده بر روی سطح تخت معادل  30/53  و بر روی سطح استوانه­ای معادل  05/54 و سطح نیم­کره معادل  70/55 می­گردد.

 

واژه‌هاي كليدي:پنل­های خورشیدی منعطف، فتوولتاییک، LabVIEW، Meteonorm، تاگوچی

17 بهمن 1395 / تعداد نمایش : 560