شبیه سازی سیستم فتوولتاییک به منظور طراحی بهینه و حداکثر سوددهی

          بهرام محمدپور 
            بازدید : 150
          
           نظرات (0)
        

نوع فایل: word (قابل ویرایش)

تعداد صفحات : 103 صفحه

چكيده
فتوولتاییک یا به اختصار PV، یکی از انواع سامانه‌های تولید برق از انرژی خورشیدی می‌باشد. در این روش با بکارگیری سلول‌های خورشیدی، تولید مستقیم الکتریسیته از تابش خورشید امکان‌پذیر می‌شود. سلول‌های خورشیدی از نوع نیمه رسانا می‌باشند که از سیلیسیوم یعنی دومین عنصر فراوان پوسته زمین ساخته می‌شوند. وقتی نور خورشید به یک سلول فتوولتاییک می‌تابد، بین دو الکترود منفی و مثبت اختلاف پتانسیل بروز کرده و این امر موجب جاری شدن جریان بین آنها می‌گردد. می‌توان فتوولتایک را در دسته فناوری‌های انرژی‌های تجدید پذیر قرار داد.
دو نوع اصلی از سامانه‌های فتوولتائیک (PV) برای استفاده در ساختمان‌ها وجود دارد: منفرد و متصل به شبکه. هنگامی که اتصال به شبکه برق ممکن نبوده و یا مورد دلخواه نباشد نیاز به یک سامانه منفرد می‌باشد. در چنین مواردی برای تأمین برق به هنگام شب و یا در روزهای ابری و نیز هنگام نیاز به حداکثر مقدار برق نیاز به چند انباره می‌باشد. اندازه آرایه های PV طوری تنظیم می‌شود که هم بارهای معمول روز هنگام و هم شارژ انباره‌ها را مهار کنند. در یک سامانه متصل به شبکه، برای تغییر جریان مستقیم از آرایه PV به جریان متناوب (AC) با ولتاژ مناسب شبکه نیاز به یک مبدل می‌باشد. باید توجه داشت که در این حالت نیازی به انباره وجود ندارد و بدین ترتیب صرفه جویی قابل توجهی هم در هزینه و هم در نگهداری سامانه، ایجاد خواهد شد. در سامانه‌های منفرد، الکتریسیته مازادی که در طول روز تولیده شده است برای استفاده در شب و یا روزهای تاریک و ابری در انباره‌ها ذخیره می‌گردد. از آنجا که قیمت مبدلها و سلولها و انباره گران می‌باشد، یک سامانه ترکیبی (هیبریدی) که از نیروی باد استفاده می‌کند اغلب مکمل ایده آل برای سامانه PV می‌باشد چرا که نه تنها در طول شب باد می‌وزد بلکه در هوای بد نیز معمولاً باد قابل توجهی وجود دارد. علاوه بر آن در زمستان، زمانی که انرژی خورشیدی کمی برای برداشت وجود دارد هوا معمولا بادخیزتر ازتابستان می‌باشد. با این حال تمام مناطق برای استفاده از نیروی باد مناسب نیستند. در کشور ايران به سبب مشکلات منابع انرژي فسيلي (محدوديت و آلودگي هاي زيست محيطي)، محدوديت هاي برق رساني، استفاده از انرژي هاي تجديدپذير و وجود منبع عظيم انرژي خورشيدي در سرتاسر ايران و ضرورت حداکثر بهره برداري از اين انرژي، لزوم بیشتری پیدا می کند.با توجه به بالا بودن هزینه اولیه این نیروگاه‌ها، با در نظرگرفتن مسائل مالی، قابلیت اطمینان و طراحی بهینه نیروگاه‌های فتوولتائیک امری ضروری است. در طراحي سيستم هاي برق خورشيدي به صورت متصل به شبكه و قطع از شبكه، تعداد باتري هاي مورد نياز، پنلهاي مورد نياز، شارژكنترلر و اينورتر می بایست به¬گونه ای محاسبه شوند که بهترین راندمان و حداکثر سوددهی داشته باشند. همچنين بايد ميزان فضاي مورد نياز جهت نصب پنلهاي خورشيدي، هزينه ها و محاسبات مربوط به بازگشت سرمايه و ميزان گازهاي گلخانه اي كه با انجام پروژه هاي خورشيدي به جو وارد نمي شود، در محاسبات وارد شود.

فهرست مطالب
عنوان                                                           صفحه
چكيده   1
فصل اول: انرژی خورشیدی
۱-۱- آشنایی با انواع نیروگاه های برق   2
۱-۱-۱- نیروگاه دیزلی   3
۱-۱-۲- نیروگاه گازی   4
۱-۱-۳- نیروگاه بخاری   5
۱-۱-۴- نیروگاه سیکل ترکیبی   7
۱-۱-۵- نیروگاه برق آبی   7
۱-۱-۶- نیروگاه هسته ای:   9
۱-۱-۷- نیروگاه تلمبه ذخیره ای   11
۱-۱-۸- نیروگاه خورشیدی   11
۱-۱-۹- نیروگاه بادی   12
۱-۱-۱۰- نیروگاه زمین گرمایی   13
۱-۱-۱۱- نیروگاه آبی جذر و مدی   14
۱-۱-۱۲- نیروگاههای موجی   15
۱-۱-۱۳- نیروگاههای مگنتو هیدرودینامیک (Magneto Hydro Dynamics (MHD   16
۱-۱-۱۴- نیروگاههای بیوماس   16
۱-۱-۱۵- نیروگاههای ترکیبی تولید کننده برق و انرژی حرارتی   17
۱-۲- سلولهای خورشیدی   18
۱-۳- سیستمهای فتوولتائیک   18
۱-۴- معرفی انرژی خورشیدی و چگونگی تولید آن   24
۱-۵- تاریخچه استفاده از انرژی خورشیدی   24
۱-۵-۱- صفحات فتوولتاییک   25
۱-۶- مزایا و معایب انرژی خورشیدی   25
۱-۷- معرفی مولفه های تابشی خورشید و تاثیر شرایط مختلف جوی در آن   26
فصل دوم:سيستم هاي خورشيدي حرارتي- الكتريكي
۲-۱- مقدمه   28
۲-۲- نيروگاه خورشيدي هليواستاتي (سيستم دريافت كننده مركزي)   29
۲-۲-۱- مزايا و معايب نيروگاه هاي دريافت كننده مركزي   30
۲-۲-۲- قسمت هاي اصلي نيروگاه هاي خورشيدي هليو استاتي   30
۲-۲-۲-۱- هليواستات   31
۲-۲-۲-۱-۱- آينه ها   31
۲-۲-۲-۱-۲- سازه فلزي و فونداسيون   31
۲-۲-۲-۱-۳- سيستم هاي محرك و كنترل كننده   31
۲-۲-۲-۲- سيستم دريافت كننده مركزي   32
۲-۲-۲-۳- سيستم انتقال حرارت   33
۲-۲-۲-۳-۱- استفاده از آب به عنوان سيال   33
۲-۲-۲-۳-۲- استفاده از نمك نيترات به عنوان سيال   33
۲-۲-۲-۴- سيستم ذخيره كننده انرژي حرارتي   34
۲-۲-۳- معرفی کمیت زمان مرجع   34
۲-۲-۳-۱- اهمیت انتخاب صحیح زمان مرجع در یک نیروگاه خورشیدی   34
۲-۲-۴- پارامترهای مهم در انتخاب محل نیروگاه هلیو استاتی   35
۲-۳- نیروگاه های خورشیدی از نوع کلکتور سهموی خطی   35
۲-۳-۱- قسمت های اصلی نیروگاه خورشیدی از نوع کلکتور سهموی خطی   36
۲-۳-۲- مزایا و معایب نیروگاه های خورشیدی از نوع کلکتور سهموی خطی   36
۲-۴- نیروگاه های خورشیدی با سیستم برج های نیرو با هوای گرم   37
۲-۴-۱- مزایا و معایب نیروگاه های خورشیدی با سیستم برج های نیرو با هوای گرم   38
۲-۵- نیروگاه خورشیدی با سیستم برج های نیرو با هوای سرد   38
۲-۵-۱- مزایا و معایب نیروگاه های خورشیدی با سیستم برج های نیرو با هوای سرد   39
۲-۶- نیروگاه های استخر خورشیدی   39
۲-۶-۱- مزایا و معایب نیروگاه استخر خورشیدی   40
۲-۷- نیروگاه خورشیدی با کلکتورهای بشقابی   40
فصل سوم:سلول‌هاي خورشيدي چيست؟
۳-۱- مقدمه   42
۳-۲- تاريخچه سلول هاي خورشيدي   42
۳-۲-۱- علل احتياج به سلول خورشيدي   43
۳-۳- انواع سلول های خورشیدی   43
۳-۳-۱- سلول هاي تك‌بلوري   43
۳-۳-۲- سلول‌هاي چندبلوري   43
۳-۳-۳- سيليسيم بي شكل   43
۳-۴- سيليكون چگونه سلول خورشيدي را مي‌سازد؟   44
۳-۵- کريستال سيليکون سی اس آی   45
۳-۶- فن آوري هاي گروه سه و پنج   45
۳-۷- تجهيزات چند تايي با بهره وري بالا   46
۳-۸- ساخت سلول هاي خورشيدي   46
۳-۹- سلول هاي خورشيدي پيشرفته   46
۳-۱۰- تشریح یک سلول   46
فصل چهارم:سیستم های فتوولتائیک
۴-۱- معرفی پدیده فتوولتائیک   49
۴-۲- معرفی سیستم های فتوولتائیک و مزایا و معایب این سیستم ها   51
۴-۲-۱- مزایای تولید الکتریسته با استفاده از سیستم های فتوولتائیک   51
۴-۲-۲- معایب سیستم های فتوولتائیک   51
۴-۳-کاربرد سیستم های فتو ولتائیک   51
۴-۴- آشنایی با بخش های مختلف یک سیستم فتو ولتائیک کامل   52
۴-۵- راندمان سلول های خورشیدی   52
۴-۶- تاثیر افزایش درجه حرارت محیط بر پارامترهای مشخصه الکتریکی سلول خورشیدی   53
۴-۷- تاثیر تغییر میزان انرژی جذب شده از خورشید در منحنی مشخصه الکتریکی سلول خورشیدی   53
۴-۸- افزایش راندمان سلول های فتوولتائیک   54
۴-۹- اجزای سیستم های فتوولتائیک   55
۴-۹-۱- پنل یا مدول خورشیدی   55
۴-۹-۲- تنظیم کننده   55
۴-۹-۳- واحد ذخیره سازی انرژی در سیستم های فوتوولتائیک   55
۴-۹-۴- تنظیم کننده ولتاژ خروجی   56
۴-۹-۵- اینورتر ولتاژ   56
۴-۱۰- طبقه بندی سیستم های فوتوولتائیک از لحاظ نحوه تامین بار مصرف کننده   57
فصل پنجم:تحليل مدل حرارتي ديناميكي ماژول فتوولتائي با استفاده از مدارات الكتريكي
چكيده   59
۵-۱- مقدمه   59
۵-۲- مدل حرارتي ماژول فتوولتائي   61
۵-۳- ضرايب مدل حرارتي   62
۵-۳-۱- انرژي خورشيدي دريافتي   62
۵-۳-۲- انرژي الكتريكي توليدي   63
۵-۳-۳- انتقال حرارت   63
۵-۳-۳-۱- انتقال حرارت به روش تشعشي   64
۵-۳-۳-۲- انتقال حرارت به روش جابجايي   64
۵-۳-۳-۳- انتقال حرارت به روش رسانايي   65
۵-۳-۴- ظرفيت حرارتي   65
۵-۴- مدار معادل الكتريكي   66
۵-۵- شبيه سازي   67
۵-۶- نتيجه گيري   74
فصل ششم:محاسبه پارامترهاي الكتريكي سلول فتوولتائي با در نظر گرفتن مدل ديناميكي حرارتي
چكيده   75
۶-۱- مقدمه   76
۶-۲- مدل حرارتي ماژول فتوولتائي   77
۶-۲-۱-توان دريافتي سلول   78
۶-۲-۲- توان تلفاتي   78
۶-۲-۳- ظرفيت حرارتي   79
۶-۳- تبادل حرارتي ماژول فتوولتائي   80
۶-۴- اثر دما بر مشخصه هاي الكتريكي ماژول PV   80
۶-۵- شبيه سازي   82
۶-۵-۱- مدل Mattei   82
۶-۵-۲- مدل Ulleberg   82
۶-۶- نتيجه گيري   89
منابع   90

قيمت فايل ورد پروژه : 12000 تومان

دانلود فایل ورد بلافاصله بعد از پرداخت هزینه

بلافاصله پس از پرداخت ، لینک دانلود پایان نامه به شما نشان داده می شود

پشتیبانی سایت : 09010633413

فایل مورد نظر خودتان را پیدا نکردید ؟ نگران نباشید . این صفحه را نبندید ! سایت ما حاوی حجم عظیمی از پایان نامه های دانشگاهی است. مطالب مشابه را هم ببینید. برای یافتن فایل مورد نظر کافیست از قسمت جستجو استفاده کنید. یا از منوی بالای سایت رشته مورد نظر خود را انتخاب کنید و همه فایل های رشته خودتان را ببینید