جلسه دفاع از پایان نامه آقای مصطفی اسماعیلی شایان - گروه مکانیک بیوسیستم
خلاصه خبر: :طراحی، ساخت و ارزیابی سامانه های تبدیل انرژی خورشیدی بر پایه پنل های منعطف جلسه دفاع از پایان نامه: مصطفی اسماعیلی شایان گروه:مکانیک بیوسیستم عنوان پایان نامه:طراحی، ساخت و ارزیابی سامانههای تبدیل انرژی خورشیدی بر پایه پنلهای منعطف ارائه کننده:مصطفی اسماعیلی شایان استاد راهنما : آقای دکتر غلامحسن نجفی استاد مشاور : آقای دکتر احمد بناکار استاد ناظر داخلی:خانم دکتر شیوا گرجیان استاد ناظر خارجی : آقای دکتر حسین موسی زاده نماینده تحصیلات تکمیلی: خانم دکتر شیوا گرجیان مکان :آمفی تئاتر 2 تاریخ:12/11/95 ساعت: 15 چکيده در این تحقیق سامانهی تبدیل انرژی خورشیدی به توان الکتریکی بر پایهی پنلهای خورشیدی منعطف طراحی، ساخت و مورد ارزیابی قرار گرفت. سامانههای متداول بر اساس پنلهای خورشیدی کریستالی در جهان متداول شده اما این سامانهها دارای محدودیتهایی است که امکان استفاده از آنها را در سطوح غیرصاف محدود میکند. سامانههای فتوولتاییک منعطف در بخشهای مخلفتی همچون، بخش صنعت، کشاورزی و خانگی و بر روی انواع سطوح میتوانند مورد استفاده قرار میگیرد. بر این اساس در تحقیق حاضر سامانههای منعطف بر روی انواع سطوح تخت، استوانهای و نیمکرهنصب و مورد تحلیل و بررسی قرار گرفتند. سازهی استوانهای با شعاع و ارتفاع به ترتیب برابر 5/18 و 84 سانتیمتر به جهت پوشش 16 المان منعطف با مجموع سطح فتوولتایک ساخته شد. همچنین کرهای با توجه به سطح مذکور با شعاع 38/39 تهیه شد. برای تحلیل سامانه در سطوح مختلف با توجه به اهمیت بعضی از متغیرها مانند دما اقدام به ساخت سامانهی سنجش دما برای دریافت برخط دادهها با مدارات الکترونیکی و ارتباط با نرم افزار LabVIEW شد.همزمان دادههای ایستگاه هواشناسی منطقه(ایستگاه فرودگاه مهرآباد تهران) در روزهای آزمون دریافت و دادههای تابش نیز با اندازهگیری دستی از طریق مدلسازی در نرم افزار Meteonorm برای روزهای آزمون بهدست آمد.نتایج نشان داد: سامانه در حالت استقرار بر روی سطح تخت و شرایط استاندارد دارای فاکتور پوشش 73/0 بوده و قابلیت تولید توان در حالت بیشینه معادل 71/46 با راندمان %09/7را دارد. همچنین نتایج تحلیل کیفیت در این سامانه نشان داد بهترین توان سامانه در حالت تخت در تابش تا رخ داد و تابشهای بیش از موجب کاهش توان و عملکرد سامانه شده است. سامانه در حالت استقرار روی سطح استوانهای و شرایط استاندارد دارای فاکتور پوشش 88/0 بوده و قابلیت تولید توان در حالت بیشینه برابر 18/55 با راندمان %45/7 میباشد. نمودار کیفیت در این سامانه نشان داد بهترین توان و عملکرد در تابش از تا رخ میدهد و تابشهای بیش از تاثیر منفی و موجب کاهش توان و عملکرد سامانه شده است. تحلیل سایهاندازی سامانه در حالت استوانهای نشان داد وجه شمالی سامانه دارای بیشترین سایهاندازی بوده و در 1 دی ماه(کوتاهترین روز سال) این سایهاندازی بیشینه خواهد بود. سامانه در حالت استقرار روی سطح نیمکره دارای فاکتور پوشش84/0بوده و قابلیت تولید توان در حالت بیشینه در این سامانه معادل 50/57 با راندمان %45/7 میباشد. همچنین نمودار کیفیت در این سامانه نشان داد بهترین توان و عملکرد در تابش از تا رخ میدهد و تابشهای بیش از تاثیر منفی و موجب کاهش توان و عملکرد سامانه شده است. آزمون تحلیل آزمایشی تاگوچی با توجه به هدف و کیفیت با مشخصهی«هرچه توان بزرگتر، بهتر» برای انتخاب سامانهی برتر استفاده شد. نتایج نشان داد: چنانچه تابش در سطح پایین(کمتر از ) باشد، عملاً توان بیشتری تولید شده که بررسی و تحلیل عملکرد(راندمان) سامانهی فتوولتاییک نیز این موضوع را در مورد سلولهای خورشیدی منعطف تصدیق کرد. دمای محیط بیشترین تاثیر را بر تولید توان سامانه داشت. تغییرات در سرعت باد از تا بسیار در هدف سامانه موثر بوده و توانست شرایط را به نوعی برای تولید توان در دماهای بالای محیطی تغییر دهد. انعطافپذیری یا زاویهی سامانهی فتوولتاییک نشان داد، استفاده از سامانه در سطح نیمکره میتواند سامانه را به هدف نزدیکتر کند و به کارگیری سامانه بر روی سطح استوانه با اینکه هدف تولید توان را در نزدیکی میانگین خواهد داشت و بهتر نسبت به سطوح تخت میباشد اما بهینه نیست. استفاده از سامانه بر روی سطح استوانهای نسبت به سطح تخت بهینهتر بوده اما تولید توان در سطح نیمکره بیشینه میباشد. تحلیل پیشگویی تاگوچی در آزمایش حاضر نشان داد، چنانچه سامانه در سطوح انتخابی بر اساس بهینهی فرایند تولید و متغیرهای مورد آزمون قرار گیرد میتوان از آن توانی ترکیبی معادل با 90/49 را انتظار داشت. آزمایش برای استفادهی سامانه به صورت مجزا و بر روی سطح نیمکره، استوانهای و تخت در ابعاد واقعی نشان داد، توان سامانه در حالت استفاده بر روی سطح تخت معادل 30/53 و بر روی سطح استوانهای معادل 05/54 و سطح نیمکره معادل 70/55 میگردد.
واژههاي كليدي:پنلهای خورشیدی منعطف، فتوولتاییک، LabVIEW، Meteonorm، تاگوچی 17 بهمن 1395 / تعداد نمایش : 4189
|