Βέλτιστη Ενεργειακή Διαχείριση Φορτίου Αυτόνομου Υβριδικού Φωτοβολταϊκού Συστήματος

Abstract

Στη παρούσα διπλωματική εργασία παρουσιάζεται, η εφαρμογή ενεργειακής διαχείρισης στα φορτία ενός δωματίου αυτόνομου κτιρίου και πως αυτή επηρεάζει τη συμπεριφορά του υβριδικού φωτοβολταϊκού συστήματος, που εξυπηρετεί τις ενεργειακές ανάγκες του δωματίου. Η ενεργειακή διαχείριση επιτυγχάνεται με τον έλεγχο του κλιματιστικού μέσω αισθητήρων KNX/EIB, έναντι της χειροκίνητης λειτουργίας από το χρήστη, με την εκμετάλλευση της απορροφούμενης ηλιακής ακτινοβολίας από το δωμάτιο καθ’ όλη της διάρκεια της ημέρας, μέσω ελέγχου των ρολών και έλεγχο του φωτισμού ανάλογα με τη φωτεινότητα στο δωμάτιο. Το υβριδικό σύστημα αποτελείται από μία φωτοβολταϊκή γεννήτρια, μπαταρίες και μία ντιζελογεννήτρια. Με το μοντέλο ηλιακής ακτινοβολίας HDKR υπολογίζεται η απορροφούμενη ηλιακή ακτινοβολία στο δωμάτιο και η προσπίπτουσα ηλιακή ακτινοβολία στη φ/β γεννήτρια. Με την ανάπτυξη ενός θερμοδυναμικού μοντέλου γίνεται πρόβλεψη της θερμοκρασίας του δωματίου με την εφαρμογή της ενεργειακής διαχείρισης και κατ’ επέκταση πρόβλεψη του φορτίο του κλιματιστικού. Ενώ με το μοντέλο μπαταριών KiBaM παρακολουθείται το επίπεδο φόρτισης των μπαταριών. Στο μικροδίκτυο του εργαστηρίου ΣΗΕ, της σχολής Ηλεκτρολόγων Μηχανικών του ΕΜΠ μετρούνται οι αποδόσεις όλων των επιμέρους συστημάτων ενός υβριδικού, που είναι το φ/β πάνελ, ο φ/β αντιστροφέας και ο αντιστροφέας μπαταριών. Τέλος γίνονται προσομοιώσεις της λειτουργίας του υβριδικού συστήματος, αξιολογείται και παρουσιάζονται τα οικονομικά οφέλη της ενεργειακής διαχείρισης.