Sistem de pompare al apei alimentat de la panouri fotovoltaice

Licență
8/10 (1 vot)
Domeniu: Electrotehnică
Conține 1 fișier: pdf
Pagini : 76 în total
Cuvinte : 15517
Mărime: 3.21MB (arhivat)
Publicat de: Viziteu Liviu
Puncte necesare: 11
Facultatea de Inginerie Electrica, Energetica si Informatica Aplicata
Universitatea Tehnica "Gheorghe Asachi", Iasi

Cuprins

  1. CAPITOLUL 1. ENERGIA FOTOVOLTAICA .4
  2. 1.1 Evoluție și energie 4
  3. 1.2. Energia solară .6
  4. 1.2.1 Radiația solara pe glob ..7
  5. 1.2.2 Radiația solară în România . 11
  6. 1.3.1 Conversia fotoelectrică a energiei .. 13
  7. 1.3.2 Efectul fotoelectric intern ... 14
  8. 1.3.3 Efectul Dember ... 15
  9. 1.3.4 Efectul fotovoltaic ... 17
  10. 1.3.5 Conducția în semiconductoare ... 18
  11. 1.3.6 Analiza și funcționarea jonctiunii p-n 24
  12. 1.4 Celula fotovoltaică . 26
  13. 1.4.1 Tipuri de celule .. 29
  14. 1.4.2 Caracteristica externă a celulei fotovoltaice . 31
  15. 1.4.3 Modulul fotovlotaic . 35
  16. CAPITOLUL 2. SISTEME FOTOVOLTAICE 38
  17. 2.1 Panourile fotovlotaice . 38
  18. 2.1.1 Eficiența panourilor fotovoltaice . 38
  19. 2.1.2 Expunerea optima la radiația solară 40
  20. 2.1.3 Eficiența conversiei radiației solare în energie electrică .. 42
  21. 2.1.4 Calculul parametrilor electrici al panourilor solare 43
  22. 2.2 Urmărirea punctului de putere maximă - MPPT ... 45
  23. 2.2.1 Tipuri de algoritmi MPPT 48
  24. CAPITOLUL 3. SISTEME DE ANTRENARE CONECTATE LA PANOUL FOTOVOLTAIC .. 50
  25. 3.1 Motorul de curent continuu fară perii (BLDC) .. 50
  26. 3.1.1 Senzorii Hall 51
  27. 3.1.2 Controlul prin PWM al motorului BLDC 52
  28. 3.1.3 Pompe centrifuge . 54
  29. CAPITOLUL 4 Simularea unei pompe centrifuge alimentată de la panouri fotovoltaice 57
  30. 4.1 Programul MATLAB/Simulink .. 57
  31. 4.2 Alegerea sistemului fotovoltaic .. 59
  32. SISTEM DE POMPARE AL APAEI ALIMENTAT DE PANOURI FOTOVOLTAICE
  33. 4.3 Convertorul ridicător de tensiune (boost) ... 64
  34. 4.4 Controlerul MPPT . 66
  35. 4.5 Motorul BLDC 67
  36. 4.6 Sistemul hidraulic ... 70
  37. Concluzii generale . 73
  38. Bibliografie ... 75

Extras din licență

Memoriu justificativ:

Această lucrare se concentrează pe alimentarea de la panouri fotovoltaice a unui sistem de pompare al apei alcătuit dintr-un motor de curent continuu fară perii (BLDC) și o pompă centrifugă simulând un model schematic implementat în programul MATLBA/Simulink.

Sistemul fotovoltaic este proiectat pentru a valorifica energia solară prin intermediul celulelor fotovoltaice. Pentru că energia solară este regenerabilă, există din abundență și este prezentă peste tot am considerat că este eficient folosirea acestia ca sursă de energie pentru alimentarea sistemului de pompare.

Pentru pornirea lină a motorului am ales să folosesc algoritmul P&O (perturbă și observă) pentru gasirea punctului de maxima putere al sistemului fotovoltaic, iar pentru a extrage maximul de putere din sistem am folosit un convertor ridicator de tensiune.

Functionarea sitemului poate reprezenta o modernizare a agriculturii prin îmbunatățirea sistemelor de irigatie folosind surse de energie regenerabile în detrimentul generatoarelor pe combustibili fosili.

Scopul modelului schematic este de a vedea dacă puterea electrică oferită de către sistemul fotovoltaic este suficientă pentru antrenarea motorul conectat la popa centrifugă, iar debitul generat de popă este asemănător cu cel din fisa tehnică a pompei.

Din considerente tehnice și financiare, acest proiect reprezintă doar un model matematic și o simulare a intregului circuit. Acesta poate fi implementat la scară reală însă costurile de achizite a materialelor vor fi ridicate, aproximez o recuperare a investitiei în următori 2 ani de la pornire.

CAPITOLUL 1. ENERGIA FOTOVOLTAICA

1.1 Evoluție și energie

În 1831, Faraday arată după o serie de experimentări că electricitatea se obține prin inducție, prin frecare, pe cale chimică sau termoelectrică, și mai târziu descoperă principiul cuștii Faraday. În anul 1832 constructorul francez de instrumente electrice Antoine-Hippolyte Pixii, a realizat prima mașina magneto-electrică, fiind vorba de un generator de curent continuu cu magneți permanenți. [1]

Mai târziu în anul 1859, fizicianul italian Antonio Pacinotti, a realizat prima mașină electrică de curent continuu cu indusul având înfășurarea în inel, crestături și colector. Importante contribuții la dezvoltarea generatorului de curent continuu au avut și electrotehnicianul belgian Gramme, precum și inginerul și industriașul german Siemens, acesta fiind și cel care a experimentat în anul 1879 la Berlin prima linie de tramvai. Existența generatoarelor de curent continuu au impulsionat cercetările din domeniul iluminatului electric, rezultând astfel lampa electrică cu filament de cărbune, aparate pentru conectare, măsurare și protecție, toate acestea invenții ale lui Edison. Tot sub conducerea lui, în anul 1882, la New York, s-a construit prima centrală electrică din lume, cu ajutorul căreia sa realizat iluminatul stradal. Însă curentul continuu utilizat de Edison, nu era potrivit transportului la mare distantă. [1]

Figura 1 Temperaturi globale intre anii 1975 - 2010

Descoperirea utilității curentului electric a dus la un boom economico-industrial, un impuls puternic pentru om, determinând o accelerare puternică în evoluția omului. În ultimul secol au apărut sute de invenții pe bază electrică care au schimbat complet modul de viață a omului.

Marea parte a centralelor electrice sunt din păcate pe bază termică. Mai exact, arderi care produc în principal dioxid de carbon și alți poluanți. Principalul dăunător este momentan dioxidul, care a determinat în ultimii ani, cea mai mare problemă a omeniei, chiar dacă marea majoritate a oamenilor nu conștientizează asta.

Problema constă în încălzirea globală datorită efectului de seră. Încălzirea globală are efecte profunde în cela mai diferite domenii. Ea determină ridicarea nivelului mării, extreme climatice, topirea ghețarilor, extincția a numeroase specii și schimbări privind sănătatea oamenilor.

Împotriva efectelor încălzirii globale se duce o luptă insuficient de intensă, al cărei aspect central este ratificarea de către guverne a Protocolului de la Kyoto privind reducerea emisiei poluanților care Influențează viteza încălzirii. Datorită oamenilor de știință cu spirit ecologist, care au trăit și trăiesc cu frica că familiile lor vor avea de suferit datorită acestui fenomen, s-a căutat metode de generare a energiei electrice și de propulsare a mijloacelor de transport fără a se produce cantități imense de poluanți.

S-au încercat multe metode, multe sunt folosite, multe nu. Ce-a mai încercată și nereușită variantă este dezvoltarea unui principiu de perpetuum-mobile, care în definiție este un dispozitiv care își menține o mișcare ciclică permanentă încălcând legile de conservare acceptate, sau încălcând ireversibilitatea fenomenelor din natură, ireversibilitate de asemenea acceptată. există diverse perpetuum-mobile, numai că sunt dispozitive care nu funcționează:roata dezechilibrată, planuri înclinate, cupa lui Boyle, etc.

Bibliografie

[1] De la energie solară la energie electrică, Energii neconvenționale, Man Daniel Marius,

2009

[3] Revista Tehnica Instalațiilor nr. 5/2003

[6] Curs 2 Energii regenerabile - Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca

[7] Revista Tehnica Instalațiilor nr. 5/2004 - Editura Polirom

[8] Carmen L. S., Fizica Atomică (Note de curs)

[9] Mohamed AMJAHDI, Jean LEMALE Energia solara termica si fotovoltaica, Matrix

rom,Bucuresti 2012

[11] Mugur Bălan, Energii regenerabile, Ed. Tehnică Cluj Napoca, 2007

[12] Cuevas A, Russel D, Prog. In Photovoltaics, (2000)

[13] Răducu Marian, Electronică analogică, Ed. Matrix Rom, București, 2009

[14] Lefter Emilian, Surse de energie Note de curs

[15] Steven Hegedus, Antonio Luque, “Achivements and Challenges of Solar Electricity

from Photovoltaics, 2011

[17] Mănescu L.G., Sisteme Electroenergetice", Editura Universitaria, 2002.

[20] Caluianu I., Notton G., Colda I., Paoli C., „Photovoltaic module maximum power point

determination using one diode model and an artificial neural network model", Mathematical

Modelling in Civil Engineering 7 (2011), p.33-38.

[21] Teza de doctorat, 2007, conducator științific: Francois Olivie, Universite Toulouse III -

Paul Sabatier.

[22] Liu, C., Cheung, W., Cheung, R., "Advanced Algorithm for MPPT Control of

Photovoltaic Systems", Canadian Solar Buildings Conference, 20-24 August 2004,

Montreal.

[23] Tafticht T., Agbossou K., Dounbia M.L., Chériti A., „An improved maximum power

point tracking method for photovoltaic systems”, Renewable Energy 33 (2008), p. 1508-

1516.

[24] Shepard, Dennis G. (1956). Principiile Turbomachinery. Macmillan. ISBN 0-471-85546-4. LCCN 56002849.

[2] https://en.wikipedia.org/wiki/Solar_energy

[4] https://re.jrc.ec.europa.eu/pvg_tools/en/

[5] https://www.lpelectric.ro/ro/support/cell_solar_ro.html

[10] http://www.et.upt.ro/index.php?sublink=35&link=1&pag=2&lang=ro

16] http://free-energy-monitor.com/index.php/energy/fotovoltaice

[18] 3nanosae.org/?section=22, 3nanosae.pdf, Efectul fotovoltaic și Celule solare, pag 18-19

[19]http://facultate.regielive.ro/cursuri/energetica/surse_regenerabile-63174.html

Preview document

Sistem de pompare al apei alimentat de la panouri fotovoltaice - Pagina 1
Sistem de pompare al apei alimentat de la panouri fotovoltaice - Pagina 2
Sistem de pompare al apei alimentat de la panouri fotovoltaice - Pagina 3
Sistem de pompare al apei alimentat de la panouri fotovoltaice - Pagina 4
Sistem de pompare al apei alimentat de la panouri fotovoltaice - Pagina 5
Sistem de pompare al apei alimentat de la panouri fotovoltaice - Pagina 6
Sistem de pompare al apei alimentat de la panouri fotovoltaice - Pagina 7
Sistem de pompare al apei alimentat de la panouri fotovoltaice - Pagina 8
Sistem de pompare al apei alimentat de la panouri fotovoltaice - Pagina 9
Sistem de pompare al apei alimentat de la panouri fotovoltaice - Pagina 10
Sistem de pompare al apei alimentat de la panouri fotovoltaice - Pagina 11
Sistem de pompare al apei alimentat de la panouri fotovoltaice - Pagina 12
Sistem de pompare al apei alimentat de la panouri fotovoltaice - Pagina 13
Sistem de pompare al apei alimentat de la panouri fotovoltaice - Pagina 14
Sistem de pompare al apei alimentat de la panouri fotovoltaice - Pagina 15
Sistem de pompare al apei alimentat de la panouri fotovoltaice - Pagina 16
Sistem de pompare al apei alimentat de la panouri fotovoltaice - Pagina 17
Sistem de pompare al apei alimentat de la panouri fotovoltaice - Pagina 18
Sistem de pompare al apei alimentat de la panouri fotovoltaice - Pagina 19
Sistem de pompare al apei alimentat de la panouri fotovoltaice - Pagina 20
Sistem de pompare al apei alimentat de la panouri fotovoltaice - Pagina 21
Sistem de pompare al apei alimentat de la panouri fotovoltaice - Pagina 22
Sistem de pompare al apei alimentat de la panouri fotovoltaice - Pagina 23
Sistem de pompare al apei alimentat de la panouri fotovoltaice - Pagina 24
Sistem de pompare al apei alimentat de la panouri fotovoltaice - Pagina 25
Sistem de pompare al apei alimentat de la panouri fotovoltaice - Pagina 26
Sistem de pompare al apei alimentat de la panouri fotovoltaice - Pagina 27
Sistem de pompare al apei alimentat de la panouri fotovoltaice - Pagina 28
Sistem de pompare al apei alimentat de la panouri fotovoltaice - Pagina 29
Sistem de pompare al apei alimentat de la panouri fotovoltaice - Pagina 30
Sistem de pompare al apei alimentat de la panouri fotovoltaice - Pagina 31
Sistem de pompare al apei alimentat de la panouri fotovoltaice - Pagina 32
Sistem de pompare al apei alimentat de la panouri fotovoltaice - Pagina 33
Sistem de pompare al apei alimentat de la panouri fotovoltaice - Pagina 34
Sistem de pompare al apei alimentat de la panouri fotovoltaice - Pagina 35
Sistem de pompare al apei alimentat de la panouri fotovoltaice - Pagina 36
Sistem de pompare al apei alimentat de la panouri fotovoltaice - Pagina 37
Sistem de pompare al apei alimentat de la panouri fotovoltaice - Pagina 38
Sistem de pompare al apei alimentat de la panouri fotovoltaice - Pagina 39
Sistem de pompare al apei alimentat de la panouri fotovoltaice - Pagina 40
Sistem de pompare al apei alimentat de la panouri fotovoltaice - Pagina 41
Sistem de pompare al apei alimentat de la panouri fotovoltaice - Pagina 42
Sistem de pompare al apei alimentat de la panouri fotovoltaice - Pagina 43
Sistem de pompare al apei alimentat de la panouri fotovoltaice - Pagina 44
Sistem de pompare al apei alimentat de la panouri fotovoltaice - Pagina 45
Sistem de pompare al apei alimentat de la panouri fotovoltaice - Pagina 46
Sistem de pompare al apei alimentat de la panouri fotovoltaice - Pagina 47
Sistem de pompare al apei alimentat de la panouri fotovoltaice - Pagina 48
Sistem de pompare al apei alimentat de la panouri fotovoltaice - Pagina 49
Sistem de pompare al apei alimentat de la panouri fotovoltaice - Pagina 50
Sistem de pompare al apei alimentat de la panouri fotovoltaice - Pagina 51
Sistem de pompare al apei alimentat de la panouri fotovoltaice - Pagina 52
Sistem de pompare al apei alimentat de la panouri fotovoltaice - Pagina 53
Sistem de pompare al apei alimentat de la panouri fotovoltaice - Pagina 54
Sistem de pompare al apei alimentat de la panouri fotovoltaice - Pagina 55
Sistem de pompare al apei alimentat de la panouri fotovoltaice - Pagina 56
Sistem de pompare al apei alimentat de la panouri fotovoltaice - Pagina 57
Sistem de pompare al apei alimentat de la panouri fotovoltaice - Pagina 58
Sistem de pompare al apei alimentat de la panouri fotovoltaice - Pagina 59
Sistem de pompare al apei alimentat de la panouri fotovoltaice - Pagina 60
Sistem de pompare al apei alimentat de la panouri fotovoltaice - Pagina 61
Sistem de pompare al apei alimentat de la panouri fotovoltaice - Pagina 62
Sistem de pompare al apei alimentat de la panouri fotovoltaice - Pagina 63
Sistem de pompare al apei alimentat de la panouri fotovoltaice - Pagina 64
Sistem de pompare al apei alimentat de la panouri fotovoltaice - Pagina 65
Sistem de pompare al apei alimentat de la panouri fotovoltaice - Pagina 66
Sistem de pompare al apei alimentat de la panouri fotovoltaice - Pagina 67
Sistem de pompare al apei alimentat de la panouri fotovoltaice - Pagina 68
Sistem de pompare al apei alimentat de la panouri fotovoltaice - Pagina 69
Sistem de pompare al apei alimentat de la panouri fotovoltaice - Pagina 70
Sistem de pompare al apei alimentat de la panouri fotovoltaice - Pagina 71
Sistem de pompare al apei alimentat de la panouri fotovoltaice - Pagina 72
Sistem de pompare al apei alimentat de la panouri fotovoltaice - Pagina 73
Sistem de pompare al apei alimentat de la panouri fotovoltaice - Pagina 74
Sistem de pompare al apei alimentat de la panouri fotovoltaice - Pagina 75
Sistem de pompare al apei alimentat de la panouri fotovoltaice - Pagina 76

Conținut arhivă zip

  • Sistem de pompare al apei alimentat de la panouri fotovoltaice.pdf

Te-ar putea interesa și

Implementare HACCP - Hanul Ancutei

Intentie-proiect: Acest studiu de fezabilitate nu va face altceva decât să analizeze ideea noastră de a ne deschide propria afacere, şi anume de a...

Energia verde - panourile fotovoltaice din Județul Olt

Surse de energie regenerabilă Condiţii energetice actuale care impun utilIzarea energiilor regenerabile Progresul rapid al tehnologiei reprezinta...

Conversia energiei solare în energie electrică

1. Introducere Sistemele fotovoltaice realizeaza conversia directa a energiei radiatiei solare in energie electrica, fara o poluare sonora si fara...

Aspecte Teoretice Privind Sursele Regenerabile de Energie

INTRODUCERE În contextul epuizării rezervelor de combustibili fosili, al creşterii preţului acestora, dar în primul rând al schimbărilor climatice...

Îmbunătățirea Calității Mediului Urban prin Reabilitarea Parcului Piața Independenței din Municipiul Iași

I. DATE GENERALE I.1. Denumirea obiectului de investiție Reabilitarea și modernizare Parcului Piața Independenței din Municipiul Iași, Bld....

Modelarea și simularea activitățiilor turistice

INTRODUCERE Având în vedere faptul că industria turismului reprezintă un domeniu complex, fie că ne place sau nu tehnologia își pune amprenta și...

Puterea termică solară - energia solară

Energia solară este energia radiantă produsă în Soare ca rezultat al reacţiilor de fuziune nucleară. Ea este transmisă pe Pământ prin spaţiu în...

Instalație Solară de Pomparea Apei

Dimensionare sistem pompare fotovoltaica 1. Date de calcul - Destinatia: irigare teren agricol - Amplasamente posibile Date iniţiale - Q -...

Ai nevoie de altceva?