Μοντελοποίηση Φωτοβολταϊκής Κυψέλης Και Δοκιμή Φωτοβολταϊκού Πλαισίου Σε Πραγματικές Συνθήκες

Abstract

Σκοπός της διπλωματικής εργασίας ήταν η παρακολούθηση και η μελέτη της συμπεριφοράς ενός πολυκρυσταλλικού φωτοβολταϊκού πλαισίου, επί ένα ολόκληρο έτος, σε πραγματικές συνθήκες. Για το σκοπό αυτό επιλέχθηκε το φωτοβολταϊκό πλαίσιο SE220 της εταιρίας Silcio, ονομαστικής ισχύος 220 W, το οποίο εγκαταστάθηκε στην οροφή του παλαιού κτιρίου της σχολής των Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. Τα ηλεκτρικά χαρακτηριστικά του πλαισίου παράλληλα με τα μετεωρολογικά δεδομένα της περιοχής καταγράφονταν συνεχόμενα επί ένα έτος και αποθηκεύονταν σε μια βάση δεδομένων. Έπειτα τα δεδομένα επεξεργάστηκαν και αναλύθηκαν υπό τη μορφή γραφικών παραστάσεων.Επιπλέον έγινε μοντελοποίηση της φωτοβολταϊκής κυψέλης στο περιβάλλον του matlab simulink ώστε να γίνει δυνατή η σύγκριση των αποτελεσμάτων του πειράματος με τα αντίστοιχα της προσομοίωσης. Η προσομοίωση η οποία κατασκευάστηκε, δέχεται ως δε-δομένα τα χαρακτηριστικά βιομηχανικών πλαισίων (τα οποία παρέχονται από τους κατασκευαστές τους) καθώς και την τάση λειτουργίας τους, παρέχοντας στον χρήστη τις I-V και P-V χαρακτηριστικές των πλαισίων αυτών. Ενώ, σε περίπτωση όπου δεν είναι γνωστές οι αντιστάσεις Rs και Rsh της κυψέλης μπορούν να υπολογιστούν με παράλληλη γραφική αναπαράσταση της διαδικασίας.Τέλος, έγινε κατασκευή ενός πολυκρυσταλλικού φωτοβολταϊκού πλαισίου με χαρα-κτηριστικά που προσεγγίζουν όσο το δυνατόν περισσότερο αυτά του SE220. Το χειροποίητο πλαίσιο τοποθετήθηκε ομοίως στην οροφή του παλαιού κτιρίου της σχολής των Ηλεκτρο-λόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. Για το παραπάνω πείραμα, επιλέχθηκαν 60 φωτοβολταϊκές κυψέλες πολυκρυσταλλικού πυριτίου από την Silcio, οι οποίες κολλήθηκαν σε σειρά μεταξύ τους και ενθυλακώθηκαν σε διάταξη διπλού τζαμιού ώστε να μπορούν παράγουν την απαιτούμενη ισχύ των 220W.