Sistem de pompare al apei alimentat de la panouri fotovoltaice

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.